高纬度杂草稻的系统进化分析与其种群特异性的遗传基础

发布时间：2021-05-09 03:17

　　作物杂草化一直以来都是作物学领域的一大难题,尤其是杂草稻（Oryza20sativa20f.spontanea）的起源与演化,至今尚未破解。杂草稻具有很强的生态适应性,但其种群独特的遗传特征是如何被逐渐塑造的还不是十分清楚。高纬度杂草稻是伴生在粳型栽培稻中的一类常见的稻田杂草型水稻,它具有典型的杂草入侵特性,如强大的繁殖能力、侵入性、资源竞争和高表型可塑性,此外还严重缺乏可用于控制的除草剂。同时,杂草稻还具有类似于野生稻（Oryza20rufipogon）遗传特性,如种子落粒、红色果皮和黑色壳,这使杂草稻成为研究水稻驯化和适应性的优秀模型。随着高通量测序与基因编辑等技术的日渐成熟,本研究将其应用于杂草稻群体特异性的群体遗传学研究与进化分析,主要结果如下:1,本研究基于简化基因组测序对高纬度杂草稻与栽培稻系统进化地位进行了分析,结果表明高纬度杂草稻在温带粳稻的类群中,具有一个相对独立系统进化地位。2,杂草稻与伴生栽培稻比,种群具有较小的平均基因多样性（π）,但选择特征参数Tajima’s20D却相对更高。这暗示着与栽培稻相比,高纬度杂草稻基因组中可能具有某些未驯化位点。基于基因组滑窗的基... 

【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 杂草稻研究进展概述
        1.1.1 杂草稻的定义
        1.1.2 杂草稻的形态学与生态学特征
        1.1.3 杂草稻的分类
        1.1.4 杂草稻的分布与起源
        1.1.5 杂草稻的危害
        1.1.6 杂草稻的利用
    1.2 全基因组关联分析
        1.2.1 全基因组关联分析的概念
        1.2.2 全基因组关联分析的优势与不足
        1.2.3 全基因组关联分析在水稻上的应用
    1.3 CRISPR/Cas9 技术
        1.3.1 基因编辑
        1.3.2 CRISPR/Cas系统
        1.3.3 基因编辑与传统转基因技术的比较
    1.4 高纬度杂草稻种群特异性研究的意义与技术路线
2 材料与方法
    2.1 材料
    2.2 方法
        2.2.1 DNA提取和特异性基因座扩增片段测序
        2.2.2 基因组范围SNP的获取与质量评估
        2.2.3 群体结构分析
        2.2.4 粒型数据调查
        2.2.5 全基因组关联分析
        2.2.6 基因编辑
        2.2.7 水稻遗传转化
3 结果与分析
    3.1 高纬度杂草稻的系统进化地位
        3.1.1 亲缘关系和群体结构分析
        3.1.2 样品SNP的检测
        3.1.3 多态性SLAF统计
        3.1.4 系统进化分析
        3.1.5 主元成分分析
    3.2 高纬度杂草稻遗传多样性与基因组选择特征
        3.2.1 WRAH(高纬度杂草稻)的遗传多样性
        3.2.2 WRAH(高纬度杂草稻)的选择特征
    3.3 杂草稻与栽培稻基因组分歧区域判定与功能基因注释
        3.3.1 杂草稻与栽培稻基因组分歧区域的判定
        3.3.2 杂草稻与栽培稻基因组分歧区域内功能基因注释
    3.4 高纬度杂草稻粒型特征与全基因组关联分析
        3.4.1 全基因组关联分析群体的粒型表型分析
        3.4.2 用于粒型全基因组关联分析群体的群体遗传结构
        3.4.3 杂草稻粒型的全基因组关联分析
    3.5 杂草稻粒型基因GW5/GSE5 的基因编辑
        3.5.1 载体的构建
        3.5.2 水稻遗传转化结果
4 结论与讨论
    4.1 讨论
        4.1.1 高纬度杂草稻的系统进化地位与基因组选择特征
        4.1.2 杂草稻与栽培稻基因组分歧区域判定与功能基因注释
        4.1.3 高纬度杂草稻粒型变异与群体分化
    4.2 全文结论
参考文献
致谢



本文编号：3176511