符超:小麦籽粒缺陷型QTL定位和候选基因分析论文

符超:小麦籽粒缺陷型QTL定位和候选基因分析论文

本文主要研究内容

作者符超(2019)在《小麦籽粒缺陷型QTL定位和候选基因分析》一文中研究指出:籽粒正常发育是小麦产量形成的基本保障,籽粒表型的遗传研究对于解析小麦籽粒形态建成和产量形成的分子机理具有重要意义。在育种过程中我们鉴定到一批籽粒缺陷型(Defective kernel,Dek)小麦材料,其成熟籽粒凹陷严重,对小麦产量及品质都有严重影响。本研究选用一对小麦Dek近等基因系BL31和BL33杂交构建遗传作图群体,利用高通量的SNP芯片结合经济灵活的SSR标记实现了Dek QTL的定位,并依据小麦参考基因组的基因注释和生化分析预测了候选基因,为Dek控制基因的图位克隆奠定了良好基础。本研究的主要结果如下:1.本研究利用缺陷型籽粒的百分率(Dek率)界定籽粒表型。亲本BL31的Dek率为0,BL33的Dek率为100%。表型相关性分析显示遗传群体在不同环境间的相关系数0.70–0.92(P<0.01);方差分析显示Dek率在株系间差异显著,在环境间差异极显著,其广义遗传力为0.95。遗传群体在3个环境中的Dek率分布均呈明显的“峰-谷”模式,表明在群体中存在控制Dek的主效QTL。2.通过对BL31和BL33进行Wheat660K SNP芯片检测,发现染色体1A、1B、2A、3A、3B、4A、4B、5A、6B和7B上多态性SNP频率相对较高,判定它们更有可能包含Dek QTL;通过筛选分布于这些染色体上的783个SSR标记,发掘到35个在亲本、基因池和极端群体间表现一致的多态性SSR标记;利用这些标记对F2群体进行基因分型,有15个被整合到3B和4A两个连锁群上,结合表型数据共检测到3个稳定的QTL,分别命名为QDek.caas-3BS.1、QDek.caas-3BS.2和QDek.caas-4AL,解释的表型变异率分别为14.78%–18.17%、16.61%–21.83%和19.08%–28.19%。3.为了对目标QTL区段进行标记加密,共将60个双亲间多态性的SNP转化为CAPS标记,其中3个CAPS标记成功把QDek.caas-3BS.2和QDek.caas-4AL的遗传距离分别缩小到14.01 cM和13.18 cM。另外,AX-110042240和AX-108996126进一步增加了QDek.caas-3BS.1和QDek.caas-4AL的标记密度。4.生化分析显示,籽粒缺陷型株系BL33成熟籽粒的淀粉含量低于正常株系BL31,但是几乎整个灌浆期BL33的籽粒蔗糖含量要高于BL31,这意味着缺陷型株系蔗糖和淀粉代谢通路异常。根据中国春的参考基因组,QDek.caas-3BS.1、QDek.caas-3BS.2和QDek.caas-4AL相应的物理区间为11.24 Mb、1.16 Mb和1.13 Mb,分别包含206、14和13个编码基因。其中9个与碳水化合物代谢通路或籽粒发育相关,转录组和定量PCR分析显示,仅有4个基因在发育的籽粒中有较高的表达活性,分别命名为TaFba-3B、TaBff-3B、TaABA4-3B和TaSus-4A,推测它们是控制Dek的候选基因。

Abstract

zi li zheng chang fa yo shi xiao mai chan liang xing cheng de ji ben bao zhang ,zi li biao xing de wei chuan yan jiu dui yu jie xi xiao mai zi li xing tai jian cheng he chan liang xing cheng de fen zi ji li ju you chong yao yi yi 。zai yo chong guo cheng zhong wo men jian ding dao yi pi zi li que xian xing (Defective kernel,Dek)xiao mai cai liao ,ji cheng shou zi li ao xian yan chong ,dui xiao mai chan liang ji pin zhi dou you yan chong ying xiang 。ben yan jiu shua yong yi dui xiao mai Dekjin deng ji yin ji BL31he BL33za jiao gou jian wei chuan zuo tu qun ti ,li yong gao tong liang de SNPxin pian jie ge jing ji ling huo de SSRbiao ji shi xian le Dek QTLde ding wei ,bing yi ju xiao mai can kao ji yin zu de ji yin zhu shi he sheng hua fen xi yu ce le hou shua ji yin ,wei Dekkong zhi ji yin de tu wei ke long dian ding le liang hao ji chu 。ben yan jiu de zhu yao jie guo ru xia :1.ben yan jiu li yong que xian xing zi li de bai fen lv (Deklv )jie ding zi li biao xing 。qin ben BL31de Deklv wei 0,BL33de Deklv wei 100%。biao xing xiang guan xing fen xi xian shi wei chuan qun ti zai bu tong huan jing jian de xiang guan ji shu 0.70–0.92(P<0.01);fang cha fen xi xian shi Deklv zai zhu ji jian cha yi xian zhe ,zai huan jing jian cha yi ji xian zhe ,ji an yi wei chuan li wei 0.95。wei chuan qun ti zai 3ge huan jing zhong de Deklv fen bu jun cheng ming xian de “feng -gu ”mo shi ,biao ming zai qun ti zhong cun zai kong zhi Dekde zhu xiao QTL。2.tong guo dui BL31he BL33jin hang Wheat660K SNPxin pian jian ce ,fa xian ran se ti 1A、1B、2A、3A、3B、4A、4B、5A、6Bhe 7Bshang duo tai xing SNPpin lv xiang dui jiao gao ,pan ding ta men geng you ke neng bao han Dek QTL;tong guo shai shua fen bu yu zhe xie ran se ti shang de 783ge SSRbiao ji ,fa jue dao 35ge zai qin ben 、ji yin chi he ji duan qun ti jian biao xian yi zhi de duo tai xing SSRbiao ji ;li yong zhe xie biao ji dui F2qun ti jin hang ji yin fen xing ,you 15ge bei zheng ge dao 3Bhe 4Aliang ge lian suo qun shang ,jie ge biao xing shu ju gong jian ce dao 3ge wen ding de QTL,fen bie ming ming wei QDek.caas-3BS.1、QDek.caas-3BS.2he QDek.caas-4AL,jie shi de biao xing bian yi lv fen bie wei 14.78%–18.17%、16.61%–21.83%he 19.08%–28.19%。3.wei le dui mu biao QTLou duan jin hang biao ji jia mi ,gong jiang 60ge shuang qin jian duo tai xing de SNPzhuai hua wei CAPSbiao ji ,ji zhong 3ge CAPSbiao ji cheng gong ba QDek.caas-3BS.2he QDek.caas-4ALde wei chuan ju li fen bie su xiao dao 14.01 cMhe 13.18 cM。ling wai ,AX-110042240he AX-108996126jin yi bu zeng jia le QDek.caas-3BS.1he QDek.caas-4ALde biao ji mi du 。4.sheng hua fen xi xian shi ,zi li que xian xing zhu ji BL33cheng shou zi li de dian fen han liang di yu zheng chang zhu ji BL31,dan shi ji hu zheng ge guan jiang ji BL33de zi li zhe tang han liang yao gao yu BL31,zhe yi wei zhao que xian xing zhu ji zhe tang he dian fen dai xie tong lu yi chang 。gen ju zhong guo chun de can kao ji yin zu ,QDek.caas-3BS.1、QDek.caas-3BS.2he QDek.caas-4ALxiang ying de wu li ou jian wei 11.24 Mb、1.16 Mbhe 1.13 Mb,fen bie bao han 206、14he 13ge bian ma ji yin 。ji zhong 9ge yu tan shui hua ge wu dai xie tong lu huo zi li fa yo xiang guan ,zhuai lu zu he ding liang PCRfen xi xian shi ,jin you 4ge ji yin zai fa yo de zi li zhong you jiao gao de biao da huo xing ,fen bie ming ming wei TaFba-3B、TaBff-3B、TaABA4-3Bhe TaSus-4A,tui ce ta men shi kong zhi Dekde hou shua ji yin 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国农业科学院的符超,发表于刊物中国农业科学院2019-07-05论文,是一篇关于小麦论文,籽粒缺陷论文,分子标记论文,芯片论文,分析论文,中国农业科学院2019-07-05论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国农业科学院2019-07-05论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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