甘蓝型油菜苗期耐湿相关性状的全基因组关联分析

发布时间：2019-07-18 07:18

【摘要】：油菜是重要的油料作物,在世界范围内广泛种植,也是我国主要的油料作物之一。湿害严重影响了油菜的产量和品质。前人已经做了许多关于油菜耐湿性的研究,但主要是针对其耐湿机制和生理反应的研究,关于油菜耐湿性相关基因的研究相对较少。本研究以246份甘蓝型油菜品种(系)为研究群体,首先结合油菜60K Illumina Infinium SNP芯片分析材料的群体结构、亲缘关系和连锁不平衡衰减;其次,结合筛选出的24062个SNP标记对地上部鲜重、根鲜重、鲜重根冠比、地上部干重、根干重、干重根冠比、绿叶数、植株含水量8个生长指标和丙二醛含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、POD活性5个生理性状在两种水分条件下的差值进行全基因组关联分析,根据检测出的显著关联SNP位点所在的候选区间及功能注释预测候选基因。主要结果如下:1.甘蓝型油菜苗期耐湿相关性状的表型变异:在研究群体中,13个性状差值都存在广泛的表型变异,表现出典型的数量性状特点。湿害胁迫处理后,根鲜重、根干重、根冠比、POD活性、可溶性糖含量和丙二醛含量的平均值都有所升高;而绿叶数、地上部鲜重、地上部干重、植株含水量及SOD活性、可溶性蛋白含量的平均值都有不同程度的降低。2.群体结构和亲缘关系分析:246份试验材料被划分为P1和P2两个类群。其中P1包含111份(约45%)材料,其余材料为P2类群。群体内有56.16%的任意两份材料之间的亲缘关系值为0,约有20%的任意两份材料之间的亲缘关系值介于0~0.1之间,表明群体中大部分材料之间没有亲缘关系或者亲缘关系较弱,对关联分析的影响较小。3.连锁不平衡分析:全基因组及亚基因组的LD(r2)均随物理距离的增加而下降,但衰减程度不同。C亚基因组的衰减比A亚基因组的衰减慢,全基因组的衰减则介于两者之间。当r2的阈值为0.2时,全基因组的衰减距离为600kb,A、C亚基因组的衰减距离分别为300kb和800kb。4.耐湿相关性状的全基因组关联分析:通过比较QQ图下各个模型的分析结果,选择最优模型进行关联位点检测。共检测到15个SNP位点,分布于不同的染色体上,可解释的遗传变异均在10%左右。其中与丙二醛含量、POD活性和根干重相关的标记位点各有2个,可溶性蛋白含量没有检测到位点,其余9个性状各检测到1个位点。5.耐湿性候选基因预测:将检测到的显著相关SNP位点所在的LD区间与法国甘蓝型油菜基因组进行对比,并借助拟南芥基因注释信息,筛选获得37个与耐湿性相关的基因。这些基因中有6个与植物内源激素的平衡调节有关,12个与逆境蛋白形成有关,9个与活性氧代谢途径有关,其余为转录因子。
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图片说明： 第 4 章 结果与分析第 4 章 结果与分析4.1 表型数据分析4.1.1 两种水分条件下甘蓝型油菜的外观表现从图 1 中可以看出，正常灌溉组的植株长势旺盛，叶片数量多，颜色深绿且面积大；而湿害胁迫组的植株与正常灌溉相比，株高较低、茎秆偏细，，叶片数较少且叶片薄而发黄，底部有部分叶片脱落。
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图片说明：湿害胁迫和正常灌溉下苗期性状差值
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S565.4

【参考文献】

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本文编号：2515726