莲地下茎发育的适应性进化与遗传机理研究

发布时间：2024-06-14 19:06

　　莲(Nelumbo nucifera)是一种古老的双子叶植物,具有很高的观赏、食用和药用价值,在我国有着悠久的栽培历史。莲基因组草图的发布,为在全基因组水平上进一步开展莲相关性状的遗传机制研究打下了基础。莲的地下茎俗称藕,是我国较受欢迎的水生蔬菜之一,具有很高的经济价值。研究莲藕膨大的进化与遗传机制,对于促进莲藕的育种与产业化具有重要意义。本研究选用19个莲种质资源,通过全基因组重测序的方法,探究全基因组水平上莲种质资源的遗传分化模式,同时,通过以地下茎膨大的温代莲为父本,以地下茎不膨大的热带莲为母本构建莲F2遗传群体,利用GBS简化基因组测序技术获得海量的SNP标记,结合筛选得到的亲本间多态性SSR标记,绘制了一张高密度莲F2遗传连锁图谱。通过调查莲F2群体两年的地下茎表型相关性状,对莲地下茎发育相关性状进行QTL定位分析,探究莲地下茎发育的遗传机制。主要结果如下:1,对19份不同来源的莲野生及栽培资源进行了重测序分析,从全基因组水平上,解析了莲不同生态型及亚种之间的遗传分化。其中,美洲黄莲(N.lutea Pers.)和亚洲莲之间(N.nucifera Gaertan.)遗传距离较...

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 莲及其地理分布
    1.2 莲的系统分类学研究
    1.3 莲的社会及经济价值
    1.4 莲种质资源
    1.5 莲的组学研究现状
    1.6 莲遗传图谱构建及QTL定位
    1.7 地下茎发育相关研究
    1.8 分子标记技术及群体遗传学研究
第2章 莲种质资源的遗传分化
    2.1 主要研究内容
    2.2 实验材料与方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 全基因组DNA文库的构建及测序
        2.2.3 数据质控
        2.2.4 SNP和InDel变异检测
        2.2.5 变异过滤,验证及统计分析
        2.2.6 基于SNP的进化树构建,基因组结构及PCA分析
        2.2.7 基因变异率比较分析
        2.2.8 两种生态型分化相关候选基因的获取
    2.3 结果与分析
        2.3.1 莲种质资源的基本信息与分类
        2.3.2 莲种质资源的变异统计与验证
        2.3.3 莲群体结构分析
        2.3.4 莲选择性进化过程中基因的变异检测
        2.3.5 莲两个生态型分化相关基因的筛选
        2.3.6 五个莲亚群的变异分析
    2.4 讨论
        2.4.1 莲种质及生态型之间的遗传关系
        2.4.2 在莲的遗传进化进程中基因的变异
        2.4.3 莲地下茎发育候选基因的筛选
第3章 莲高密度遗传图谱构建及地下茎发育相关性状的QTL定位
    3.1 主要研究内容
    3.2 实验材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 植物样本DNA的提取
        3.2.3 DNA文库构建
        3.2.4 数据质控和过滤
        3.2.5 变异检测
        3.2.6 亲本间多态性标记检测、子代基因分型和标记筛选
        3.2.7 SRR多态性标记筛选
        3.2.8 遗传连锁图谱的构建
        3.2.9 地下茎相关性状表型值的测量
        3.2.10 地下茎膨大相关性状的QTL定位
    3.3 结果与分析
        3.3.0 亲本间SNP标记开发
        3.3.1 SSR标记的筛选
        3.3.2 高密度遗传图谱的构建
        3.3.3 遗传连锁图与物理图的共线性分析
        3.3.4 亲本间表型差异分析
        3.3.5 群体间表型统计分析
        3.3.6 莲地下茎表型性状的QTL定位
        3.3.7 地下茎发育相关候选基因的筛选
    3.4 讨论
        3.4.1 亲本的选择
        3.4.2 莲高密度遗传连锁图谱
        3.4.3 莲地下茎表型性状相关性及QTL定位
第4章 结论与展望
    4.1 莲种质资源的遗传分化
    4.2 莲高密度遗传图谱构建及地下茎表型性状的QTL分析
    4.3 展望
参考文献
附录
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3994302