大麦幼苗和籽粒大小性状的QTL定位及候选基因预测

发布时间：2024-06-02 07:12

　　自大约1万年前在新月沃土驯化以来,大麦(Hordeum vulgare L.)已成为世界上最重要的谷类作物之一,并被广泛用作动物饲料、粮食、潜在的健康食品以及麦芽和酿造工业的主要原料。随着全球人口的快速增长、全球耕地的日益减少以及人们生活品质的不断提升,提高大麦产量和改善大麦品质仍然是当前大麦遗传研究和育种计划的重要目标。幼苗性状是大麦产量和品质形成的基础,籽粒大小是大麦产量和品质的重要组成部分,然我们对大麦幼苗及籽粒大小性状的遗传和分子机理却知之甚少。探明大麦幼苗和籽粒大小性状的遗传特点和生物学机理对于大麦高产优质的遗传改良具有重要意义。本研究以一个包含122个株系的大麦DH群体(“华矮11”ד华大麦6号”)为基础材料,利用已构建的包含1894个SNP标记和68个SSR标记的整合高密度遗传连锁图谱,对用水培法获得的该群体21个幼苗性状及连续三年评估的9个籽粒大小性状进行了QTL定位及候选基因预测,主要结果如下:1.大麦幼苗性状的QTL定位为探明大麦幼苗性状的遗传调控,我们利用水培的方法评估了大麦DH群体的21个幼苗性状,基于已构建的高密度遗传图谱,采用完备区间作图法(ICIM)对水...

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
缩略语表
1.前言
    1.1 大麦幼苗性状及其遗传的研究进展
        1.1.1 大麦的幼苗性状
        1.1.2 大麦幼苗性状的遗传研究
    1.2 植物籽粒大小的分子调控
        1.2.1 泛素-蛋白酶体途径
        1.2.2 G蛋白信号途径
        1.2.3 MAPK信号途径
        1.2.4 植物激素途径
        1.2.5 转录调控因子途径
        1.2.6 IKU信号途径
    1.3 大麦籽粒大小相关基因的研究概况
        1.3.1 棱型基因
        1.3.2 皮裸基因
        1.3.3 矮秆基因
    1.4 QTL定位研究
        1.4.1 分子标记的发展
        1.4.2 QTL作图群体的发展
        1.4.3 QTL作图方法的发展
    1.5 比较基因组学在大麦中的应用
        1.5.1 在大麦基因组中的应用
        1.5.2 在大麦起源进化中的应用
        1.5.3 在大麦基因克隆中的应用
    1.6 本研究的目的和意义
2 材料与方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 水培试验
        2.2.2 田间试验
    2.3 性状考察
        2.3.1 幼苗性状的考察
        2.3.2 籽粒大小性状的考察
    2.4 数据分析
        2.4.1 表型数据的统计分析
        2.4.2 QTL分析
        2.4.3 共线性分析
        2.4.4 候选基因预测
3 结果与分析
    3.1 苗期幼苗性状的遗传分析
        3.1.1 幼苗性状的表型分析
        3.1.2 幼苗性状的QTL分析
        3.1.3 幼苗性状的动态QTL分析
    3.2 成熟期籽粒大小性状的遗传分析
        3.2.1 籽粒大小性状的表型变异及相关性分析
        3.2.2 基于多种作图方法的QTL分析
        3.2.3 多种作图方法的结果整合
        3.2.4 不同谷物间基因的遗传对应
4 讨论
    4.1 水培法研究苗期幼苗性状的优劣
    4.2 调控幼苗和籽粒大小性状的新位点
        4.2.1 调控幼苗性状的新位点
        4.2.2 调控籽粒大小性状的新位点
    4.3 QTL的表达动态
    4.4 QTL的一因多效或紧密连锁
    4.5 大麦产量相关基因与籽粒大小相关
    4.6 其他谷物中的籽粒大小相关基因在大麦中可能具有保守功能
参考文献
附录
    附录Ⅰ 附图
    附录Ⅱ 附表
    附录Ⅲ 作者简介
        个人简介
        攻读学位期间已发表和待发表论文
致谢



本文编号：3986998