利用基因重测序和蛋白质含量探析栽培大麦的起源与驯化
发布时间：2021-03-21 04:32
大麦是世界上最古老、分布种植最广、经济价值极高的谷类作物之一,其产量和面积在禾本科作物中一直居第四位。高产、优质、多抗一直是大麦遗传改良的主要目标,然长期的驯化选择,特别是经过近代育种和集约化种植,使得大麦不少有益等位基因丢失,遗传多样性明显降低,出现了遗传基础狭窄和基因同质化等问题,已成为实现主要育种目标的瓶颈。一年生野生大麦（Hordeum vulgare ssp.spontaneum）是栽培大麦（Hordeum vulgare ssp.vulgare）的祖先,具有广阔的自然分布和生态适应性。一直以来,一年生野生大麦因其丰富的自然变异与遗传多样性,以及与栽培大麦无生殖隔离,被认为是栽培大麦性状改良的初级基因库。充分利用野生种群中的有利基因变异在某种程度上不仅取决于对野生种群遗传结构的了解,包括确定有哪些野生祖先或者野生祖先的哪些部分对驯化后代有什么样的遗传贡献,而且取决于对现有驯化后代遗传基础和遗传背景的认识。大麦的驯化传播一直是学术界的热点问题之一,时至今日仍然存在着争议。本研究以不同地理来源的野生大麦和遍布世界范围的栽培大麦为研究对象,通过基因重测序和驯化相关性状-蛋白质含量的...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
野生大麦（B、D）和栽培大麦（A、C、E）小穗形态多样性（引自PourkheirandishandKomatsuda2007）
麦群体中具有不同的频率。例如，Hap1主要分布在西南亚野生大麦群体中（0.264），在北美和欧洲栽培大麦中分布极少（0.063和0.10），而在其他大麦群体中则完全缺失。又如，在北美栽培大麦中，Hap7是最主要的单倍型，而其余两种单倍型Hap1和Hap2则分布很少，它们各自占北美总供试大麦的87.5%，6.3%和6.3%。另外，结果显示，低频或稀有单倍型具有明显的地理特征，都仅存在于某个特定的地理区域内。例如Hap3（0.075），Hap5（0.057），和Hap6（0.057）仅存在于西南亚野生大麦中；Hap8和Hap10仅在西藏野生大麦群体中出现（表3.2，图3.1）。不同单倍型的序列组成见附录3-图S1。图3.1野生大麦和栽培大麦群体在世界上的地理分布模式NAM-1单倍型在不同地理区域的分布及频率；单倍型以不同颜色标注，其频率在饼图中以相应比例表示Fig3.1GeographicdistributionofwildandcultivatedbarleypopulationsNAM-1haplotypefrequenciesamongninegeographicregionsweredisplayedinpiediagramsandtheexactproportionsofeacharegiveninpercentbythecorrespondingcolourcode
华中农业大学2019届博士研究生学位（毕业）论文44图3.2基于NAM-1基因的系统发育分析主要分为两大类群：野生类群（绿色分枝）和栽培类群（红色分枝）；不同大麦群体缩写同表3.2Fig.3.2Phylogenetictreeof214barleyaccessionsbasedontheNAM-1geneTwomajorclusters,onecomprisedofamajorityofwildbarleyaccessions(representedingreenbar)andanothercomprisedofamajorityofcultivatedbarleyaccessions(representedinredbar)areseparated.AbbreviationsofdifferentbarleypopulationsarethesameasshowninTable3.23.1.4蛋白质含量（GPC）的差异分析如图3.3所示，蛋白质在不同地理来源的大麦群体中的平均含量不同。鉴定的118份栽培大麦和93份野生大麦的GPC在6.73~12.35%之间，平均为9.43%。总体而言，野生大麦的平均GPC（10.44%）要高于栽培大麦。其中，西南亚野生大麦和中亚野生大麦的GPC均高于所有不同地理分布的栽培大麦，并且存在显著性差异。
本文编号：3092331
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
野生大麦（B、D）和栽培大麦（A、C、E）小穗形态多样性（引自PourkheirandishandKomatsuda2007）
麦群体中具有不同的频率。例如，Hap1主要分布在西南亚野生大麦群体中（0.264），在北美和欧洲栽培大麦中分布极少（0.063和0.10），而在其他大麦群体中则完全缺失。又如，在北美栽培大麦中，Hap7是最主要的单倍型，而其余两种单倍型Hap1和Hap2则分布很少，它们各自占北美总供试大麦的87.5%，6.3%和6.3%。另外，结果显示，低频或稀有单倍型具有明显的地理特征，都仅存在于某个特定的地理区域内。例如Hap3（0.075），Hap5（0.057），和Hap6（0.057）仅存在于西南亚野生大麦中；Hap8和Hap10仅在西藏野生大麦群体中出现（表3.2，图3.1）。不同单倍型的序列组成见附录3-图S1。图3.1野生大麦和栽培大麦群体在世界上的地理分布模式NAM-1单倍型在不同地理区域的分布及频率；单倍型以不同颜色标注，其频率在饼图中以相应比例表示Fig3.1GeographicdistributionofwildandcultivatedbarleypopulationsNAM-1haplotypefrequenciesamongninegeographicregionsweredisplayedinpiediagramsandtheexactproportionsofeacharegiveninpercentbythecorrespondingcolourcode
华中农业大学2019届博士研究生学位（毕业）论文44图3.2基于NAM-1基因的系统发育分析主要分为两大类群：野生类群（绿色分枝）和栽培类群（红色分枝）；不同大麦群体缩写同表3.2Fig.3.2Phylogenetictreeof214barleyaccessionsbasedontheNAM-1geneTwomajorclusters,onecomprisedofamajorityofwildbarleyaccessions(representedingreenbar)andanothercomprisedofamajorityofcultivatedbarleyaccessions(representedinredbar)areseparated.AbbreviationsofdifferentbarleypopulationsarethesameasshowninTable3.23.1.4蛋白质含量（GPC）的差异分析如图3.3所示，蛋白质在不同地理来源的大麦群体中的平均含量不同。鉴定的118份栽培大麦和93份野生大麦的GPC在6.73~12.35%之间，平均为9.43%。总体而言，野生大麦的平均GPC（10.44%）要高于栽培大麦。其中，西南亚野生大麦和中亚野生大麦的GPC均高于所有不同地理分布的栽培大麦，并且存在显著性差异。
本文编号：3092331
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