百合‘Original Love’和‘Tiny Skyline’‘White Fox’杂交亲和性转录组分析及其后代杂种鉴
发布时间：2020-10-16 18:53
百合(Lilium)是百合科(Liliaceae)百合属多年生草本球根类花卉,是世界上最重要的球根花卉和鲜切花之一。为探究奇异源四倍体百合与二倍体亚洲百合及铁炮百合杂交亲和性,本研究以奇异源四倍体百合品种‘Original Love’(LAAA)为母本,二倍体亚洲百合品种‘Tiny Skyline’(AA),二倍体铁炮百合品种‘White Fox’(LL)为父本,利用基因组荧光原位杂交分析(GISH)母本及其后代染色体组成,通过转录组测序技术从分子层面分析其杂交亲和性。研究结果如下:1、LAAA×AA的果实发育良好,并且经过胚抢救得到65株后代,杂交亲和性好;而LAAA×LL的果实停止发育,杂交不亲和。基因组荧光原位杂交分析表明:‘Original Love’为奇异源四倍体百合(2n=4x=48),其中有7条铁炮百合染色体,37条亚洲百合染色体和4条重组染色体。杂交后代染色体数目在48条左右,其中两个为四倍体,其它三个为非整倍体,且均有不同的重组染色体。结果表明‘Original Love’LAAA作母本育性较好,可以在百合基因渐渗育种中发挥重要作用。2、利用转录组测序技术分析了LAAA×AA和LAAA×LL授粉10天后子房和叶片的差异表达基因,以未授粉的子房作为对照。结果表明:(1)在LAAA×AA的子房中有659个unigenes,(446个上调,213个下调);在LAAA×LL的子房中有8676个unigenes,(6615个上调,2061个下调);在LAAA×AA的叶片中共有4240个unigenes,(2737个上调,1503个下调);在LAAA×LL的叶片中共有1548个unigenes,(595个上调,953个下调)。由此可见LAAA×AA的子房的unigenes数量比LAAA×LL少,但在LAAA×AA的叶片中Unigenes的数量比LAAA×LL多,两种杂交组合中子房和叶片的unigenes呈现出不同的趋势。随机选取18个差异表达基因(9个取自子房,9个取自叶片)采用qRT-PCR技术进行表达分析,其分析结果与转录组测序结果基本一致。(2)在LAAA×AA的子房和叶片中,与植物激素相关的unigenes如生长素、细胞分裂素、赤霉素、抗氧化酶等上调表达,但是在LAAA×LL的子房和叶中这些Unigenes表达量较低。不过在LAAA×LL的子房和叶片中与脱落酸、乙烯、茉莉酸和水杨酸等相关unigenes上调表达,而在LAAA×AA的子房和叶片中没有表达。本研究中,许多与生长素有关的unigenes,如子房中的SAUR,以及叶片中的ARF和TIR1,在LAAA×AA的子房和叶片中上调表达,但相关的unigenes在LAAA×LL的子房和叶片中变化不大。与抗氧化酶相关的基因如合成SOD,PPO,POD等unigenes在LAAA×LL的叶片中下调,但谷胱甘肽代谢和类胡萝卜素生物合成Unigenes在LAAA×AA的叶片的中上调。这表明生长素与抗氧化酶在LAAA×AA中起到了重要作用。
【学位单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S682.29
【部分图文】：
图 1-1 百合属植物在北半球周围的自然分布与每个组具有代表性的种（引自 wild CropRelatives:Genomic and Breeding Resources）Figure 1-1 The natural distribution of sections of the genus Lilium around the northernhemisphere with each section of a representative species(This image is from the wild CropRelatives:Genomic and Breeding Resources)研究者们在东亚发现贝母属（Fritillaria L.）、豹子花属（Nomocharis Franch.）、假百合属(Notholirion Wall. ex Boiss.)及大百合属(Cardiocrinum (Endicher) Lindley) 与百合属亲缘关系较近[13]。Buxbanum 认为百合属植物可能是从洼瓣花属(Lloydia Salisb.)发展而来的，Lighty 报道了百合属植物与豹子花属植物高度相近，近些年的分子生物学分类把豹子花属归类到百合属里面[16]。据统计全球百合属植物至少有 120 种，其中起源于我国的有 55 种和 18 个变种。我国作为百合属植物的自然分布中心，拥有丰富的野生百合资源，分布区域非常广。野生资源主要集中在云南、四川、西藏等地，其他省份均有少量分布。百合的野生种的抗病性、抗逆性丰富了当代百合品。现如今，百合品种约有 3 万多个。关于百合的分类工作，最早是根据其花序的形状、大小和颜色进行分类。迄今为止 Combe 的分类工作是最全面的，该分类是基于 15 个表型特征，将百合属分为 7 个
合 Original Love 和 Tiny Skyline White Fox 杂交亲和性转录组分析及其后代杂种鉴浓郁的香气，大部分品种对灰霉病（Botrytis elliptica）具有抗性[21]；喇叭种花色洁白，喉部金黄渐变，有淡淡清香，植株高大健壮，抗镰刀菌。百合组间杂交研究 百合组间杂交育种概况百合的育种的历史可以追溯到 200 多年前，但是百合育种的真正突破是年，特别是培育出铁炮百合与亚洲百合杂交种[21]，这类杂交种被称为 LA。百合组间杂交打破了百合各组间的界限，扩大基因重组的范围，创造丰型。现代百合育种的主要目标是培育出集不同组间优良性状为一体的新品交的成功是百合育种中关键的一步。
图 2-1 建库流程图，文库构建及库检Figure 2-1 Database building process,Library construction and library inspectio.2.8 转录组数据分析及基因注释方法高通量测序得到的原始图像数据文件经 CASAVA 碱基识别(Base Calling)分析为原始测序序列(Sequenced Reads)，称之为 Raw Data 或 Raw Reads，Raw Re面含有带接头的、低质量的 reads，会对后续组装质量造成影响，所以要先对测的Raw Reads进行处理，得到高质量的Clean reads再进行后续分析。获得clean re，需要对 clean reads 进行拼接以获取后续分析的参考序列。使用转录组组装软rinity 来处理 RNA-seq 的 Raw reads 数据[46]。Trinity 是由 the Broad Institute 开发录组denovo组装软件，由三个独立的软件模块组成：Inchworm，Chrysalis和Butte Trinity 拼接得到的转录本序列，作为后续分析的参考序列。取每条基因中最长录本作为 Unigene，以此进行后续的分析。.2.9 基因差异表达的鉴定和生物学分析方法本次实验进行七大数据库的基因功能注释使用方法和参数如图 2.2。
【相似文献】
本文编号：2843638
【学位单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S682.29
【部分图文】：
图 1-1 百合属植物在北半球周围的自然分布与每个组具有代表性的种（引自 wild CropRelatives:Genomic and Breeding Resources）Figure 1-1 The natural distribution of sections of the genus Lilium around the northernhemisphere with each section of a representative species(This image is from the wild CropRelatives:Genomic and Breeding Resources)研究者们在东亚发现贝母属（Fritillaria L.）、豹子花属（Nomocharis Franch.）、假百合属(Notholirion Wall. ex Boiss.)及大百合属(Cardiocrinum (Endicher) Lindley) 与百合属亲缘关系较近[13]。Buxbanum 认为百合属植物可能是从洼瓣花属(Lloydia Salisb.)发展而来的，Lighty 报道了百合属植物与豹子花属植物高度相近，近些年的分子生物学分类把豹子花属归类到百合属里面[16]。据统计全球百合属植物至少有 120 种，其中起源于我国的有 55 种和 18 个变种。我国作为百合属植物的自然分布中心，拥有丰富的野生百合资源，分布区域非常广。野生资源主要集中在云南、四川、西藏等地，其他省份均有少量分布。百合的野生种的抗病性、抗逆性丰富了当代百合品。现如今，百合品种约有 3 万多个。关于百合的分类工作，最早是根据其花序的形状、大小和颜色进行分类。迄今为止 Combe 的分类工作是最全面的，该分类是基于 15 个表型特征，将百合属分为 7 个
合 Original Love 和 Tiny Skyline White Fox 杂交亲和性转录组分析及其后代杂种鉴浓郁的香气，大部分品种对灰霉病（Botrytis elliptica）具有抗性[21]；喇叭种花色洁白，喉部金黄渐变，有淡淡清香，植株高大健壮，抗镰刀菌。百合组间杂交研究 百合组间杂交育种概况百合的育种的历史可以追溯到 200 多年前，但是百合育种的真正突破是年，特别是培育出铁炮百合与亚洲百合杂交种[21]，这类杂交种被称为 LA。百合组间杂交打破了百合各组间的界限，扩大基因重组的范围，创造丰型。现代百合育种的主要目标是培育出集不同组间优良性状为一体的新品交的成功是百合育种中关键的一步。
图 2-1 建库流程图，文库构建及库检Figure 2-1 Database building process,Library construction and library inspectio.2.8 转录组数据分析及基因注释方法高通量测序得到的原始图像数据文件经 CASAVA 碱基识别(Base Calling)分析为原始测序序列(Sequenced Reads)，称之为 Raw Data 或 Raw Reads，Raw Re面含有带接头的、低质量的 reads，会对后续组装质量造成影响，所以要先对测的Raw Reads进行处理，得到高质量的Clean reads再进行后续分析。获得clean re，需要对 clean reads 进行拼接以获取后续分析的参考序列。使用转录组组装软rinity 来处理 RNA-seq 的 Raw reads 数据[46]。Trinity 是由 the Broad Institute 开发录组denovo组装软件，由三个独立的软件模块组成：Inchworm，Chrysalis和Butte Trinity 拼接得到的转录本序列，作为后续分析的参考序列。取每条基因中最长录本作为 Unigene，以此进行后续的分析。.2.9 基因差异表达的鉴定和生物学分析方法本次实验进行七大数据库的基因功能注释使用方法和参数如图 2.2。
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1 郑薇;百合‘Original Love’和‘Tiny Skyline’‘White Fox’杂交亲和性转录组分析及其后代杂种鉴定[D];江西农业大学;2019年
本文编号：2843638
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