高温胁迫下黄瓜幼苗下胚轴长遗传分析和QTL定位

发布时间：2020-06-13 04:24

【摘要】：黄瓜(Cucuumis sativus L.)是我国重要的蔬菜作物,为我国蔬菜周年均衡生产和供应创造了巨大的经济效益和社会效益。黄瓜原产于温暖湿润的亚热带地区,具有喜温不耐热的特性。在我国南方栽培过程中,高温胁迫已成为限制黄瓜优质高产的主要因素之一。下胚轴长是黄瓜幼苗的重要农艺性状之一。黄瓜苗期下胚轴过度伸长会严重影响幼苗质量,从而导致黄瓜产量及品质的显著下降。高温是引起黄瓜幼苗下胚轴过度伸长的主要因素之一。选育高温下幼苗下胚轴不易伸长的黄瓜新品种是减轻黄瓜幼苗高温胁迫,保证黄瓜优质、高效种植的有效途径。本研究以高温下幼苗下胚轴伸长量小的'GY2'及下胚轴伸长量大的'大白'作为亲本材料,配制Fl、F2分离世代。运用主基因+多基因的联合遗传模型分析法研究了高温下黄瓜下胚轴长的遗传特性;应用高通量基因组重测序技术以及BSA生物信息分析法,对控制高温下黄瓜幼苗下胚轴长的QTL进行了定位;利用qRT-PCR的方法对候选基因在不同高温胁迫时间下的相对表达量进行分析,筛选出可能与高温下黄瓜幼苗下胚轴长相关的候选基因。主要的研究结果如下:1.高温下黄瓜幼苗下胚轴长的遗传符合E-0模型,即受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制。F2分离世代中性状的遗传主要受主基因控制,主基因遗传率为45.97%,多基因的遗传率为20.53%。环境方差占总方差的比例为33.48%,表明性状遗传受环境条件的影响较大。2.结合BSA分析结果,在Chr.l上发现一个高温下控制黄瓜下胚轴长的QTL,定名为HL1.1(Hypocotyl Length)。通过扩大遗传群体进行精细定位,将HL1.·1缩小至~414kb,在此区域内共包含25个基因,其中有功能注释的共19个基因。3.利用qRT-PCR的方法,对精细定位得到的19个候选基因在两个亲本材料'GY2'和 '大白'高温处理0h,6h,12h,24h的相对表达量进行了测定。结果表明,共10个基因(Csal G495280.1，CsalG496290.1,CsalG495290.1,CsalG497310.1,CsalG499320.1,CsaIG499330.1,CsaIG501840.1,CsalG502350.1,CsalG502360.1和Csa1G5059201)在两组材料间的处理组(相比于CK)上调表达,可能对高温下下胚轴的生长发育起重要调控作用;Csa1G505920.1和CsalG497310.和两个基因在'GY2'高温处理中的表达显著高于对照,且在'大白'中处理与对照不显著,因此,推测这两个基因可能是调控高温下黄瓜下胚轴伸长的关键基因。
【图文】：

２．３．３邋ＢＳＡ生物倌息分析方法逡逑信息分析的内容包括：数据质控（去除接头和低质量数据）、与参考基因组比对、变异逡逑检测与注释（ＳＮＰ、ＩｎＤｅｌ）、关联分析、候选ＳＮＰ及候选基因的注释。具体流程如图３－２逡逑所示：逡逑

４．１邋ＢＳＡ结果分析逡逑分析结果如下图所示：对经过筛选得到的高质量ＳＮＰ和ＩｎＤｅｌ位点（ｒｅａｄｓ支持度彡４），逡逑利用Ａ邋ＳＮＰ－ｉｎｄｅｘ邋（图３－３）和ＥＤ算法（图３－４）对测序结果进行关联性分析得到相关阈值，逡逑目标位点及其连锁区域应趋于该阈值附近。ＳＮＰ和ＩｎＤｅｌ关联分析取交集（表３－４邋）得到总逡逑长度约为１．４Ｍｂ的候选区间，，共注释得到１６５个基因。逡逑
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S642.2

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本文编号：2710638