發(fā)布時(shí)間：2018-03-13 11:17

  本文選題：長(zhǎng)江流域　切入點(diǎn)：小麥地方品種　出處：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾募Z食作物之一,是僅次于玉米和水稻的第三大糧食作物,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位。高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗一直是小麥遺傳改良主要育種目標(biāo)。科技的快速進(jìn)步使得育種技術(shù)從傳統(tǒng)的雜交育種向分子育種邁進(jìn),育種效率得到明顯提高。但是近年來(lái),我國(guó)小麥品種的遺傳改良進(jìn)度趨于緩慢,其中一個(gè)很重要的原因就是用于小麥育種的親本材料的遺傳基礎(chǔ)越來(lái)越狹窄。小麥地方品種是長(zhǎng)期人工選擇的產(chǎn)物,具有豐富的遺傳多樣性和高度的地區(qū)適應(yīng)性,對(duì)其進(jìn)行遺傳多樣性分析和特異優(yōu)良性狀鑒定,發(fā)掘優(yōu)異種質(zhì)與特異基因,對(duì)小麥品質(zhì)和抗性的遺傳改良,具有非常重要的理論意義與實(shí)用價(jià)值。本研究對(duì)343份長(zhǎng)江流域小麥地方品種的7個(gè)重要表型性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,利用56個(gè)SSR標(biāo)記分析其遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu),并基此進(jìn)行標(biāo)記與性狀的關(guān)聯(lián)分析,探析優(yōu)異的等位基因變異,以期為重要性狀QTL發(fā)掘及分子標(biāo)記輔助選擇育種提供一些參考依據(jù);同時(shí),運(yùn)用十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)、基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS)的方法和PCR技術(shù)鑒定并克隆出了一個(gè)新的高分子量麥谷蛋白亞基(HMW-GS)基因1Dy12.6,主要研究結(jié)果如下:1. SSR標(biāo)記與長(zhǎng)江流域小麥地方品種主要性狀的關(guān)聯(lián)分析本研究共考察了株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)和千粒重4個(gè)產(chǎn)量相關(guān)性狀以及蛋白含量、沉淀值和硬度3個(gè)品質(zhì)性狀,其中硬度表現(xiàn)出最大的變異系數(shù),達(dá)到了 86.6%;而蛋白含量的變異系數(shù)最小,為9.4%。56個(gè)SSR標(biāo)記在343份材料中共檢測(cè)到254個(gè)等位變異,變異范圍為2-13個(gè),平均每個(gè)標(biāo)記可以檢測(cè)出4.5357個(gè)等位變異,平均多態(tài)信息含量(PIC)的范圍為0.0425-0.8957,平均值為0.5546,其中,PIC值大于0.7的有13個(gè),表明所選材料具有豐富的遺傳多樣性�；诓牧祥g遺傳距離的UPGMA聚類和采用Structure軟件的群體結(jié)構(gòu)分析,343份材料被分為兩大類群。在群體結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)56個(gè)SSR標(biāo)記與7個(gè)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,共檢測(cè)到24個(gè)標(biāo)記與除硬度之外的6個(gè)性狀有著顯著性的關(guān)聯(lián)(P0.01 )。在所檢測(cè)到關(guān)聯(lián)性的位點(diǎn)中,與蛋白含量相關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)最多(18個(gè)),與千粒重相關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)最少(2個(gè))。單個(gè)位點(diǎn)對(duì)性狀解釋變異率最大的標(biāo)記是Xwmc609-1DL(與蛋白含量相關(guān)聯(lián)),達(dá)到了 22.49%。有4個(gè)標(biāo)記被檢測(cè)到至少與3個(gè)性狀都具有顯著性的關(guān)聯(lián),其中Xwmc594-3AL與穗粒數(shù)、穗長(zhǎng)、千粒重、蛋白含量和沉淀值均呈顯著關(guān)聯(lián)。2.特異高分子量麥谷蛋白亞基基因1Dy12.6的克隆利用SDS-PAGE和MALDI-TOF-MS在其中一個(gè)材料'Huazhong830'中鑒定出一個(gè)遷移率與1Dy12相似且分子量為69,985 Da的HMW-GS,初步判定其為一個(gè)特異的亞基,并命名為1Dy12.6。根據(jù)HMW-GS編碼基因起始子和終止子部分序列高度保守的特點(diǎn),設(shè)計(jì)引物并利用PCR的技術(shù)對(duì)1Dy12.6編碼基因進(jìn)行擴(kuò)增,獲得了一個(gè)大小約為2000 bp的擴(kuò)增片段,然后回收純化和克隆測(cè)序得到了1Dy12. 的編碼基因序列。結(jié)果顯示1Dy12.6編碼基因序列全長(zhǎng)為2022 bp,共編碼673個(gè)氨基酸,推導(dǎo)其編碼的蛋白質(zhì)相對(duì)分子量為70,165 Da,與MALDI-TOF-MS所鑒定的分子量?jī)H相差180 Da,測(cè)定誤差為0.26%,進(jìn)一步的證實(shí)1Dy12.6亞基的氨基酸不存在翻譯后修飾的現(xiàn)象。通過(guò)1Dy12.6基因全長(zhǎng)序列推導(dǎo)出的氨基酸序列與y-型HMW-GS有著高度的同源性,具有典型的y-型HMW-GS一級(jí)結(jié)構(gòu)特征。選取已被克隆的26個(gè)普通小麥HMW-GS編碼基因進(jìn)行比對(duì),發(fā)現(xiàn)與1Dy基因序列的相似性都達(dá)到了90%以上。進(jìn)一步選擇相似性高達(dá)97.63%的1Dy12編碼基因進(jìn)行單核苷酸多態(tài)性(SNPs)和插入/缺失(InDels)對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)了 3個(gè)SNPs和1個(gè)45 bp序列的插入,這是導(dǎo)致兩者氨基酸差異的主要原因。根據(jù)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)和分子進(jìn)化分析,推測(cè)特異的1Dy12.6亞基極可能是一個(gè)與1Dy12相似的HMW-GS亞基新成員。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S512.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1606157