本文選題：甘藍(lán)型油菜 + 耐鹽性��； 參考：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：土壤鹽堿化是危害農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的非生物脅迫之一,油菜耐鹽品種的選育、推廣與應(yīng)用將提高對鹽堿地的利用。本實驗室對甘藍(lán)型油菜耐鹽進(jìn)行了多年的研究,篩選出了一批耐鹽的甘藍(lán)型油菜材料,為了研究甘藍(lán)型油菜耐鹽性的遺傳機(jī)理,本課題在前期的研究中選取了耐鹽品系2205(甘藍(lán)型油菜育種骨干親本Xu821)與敏鹽品系1423(Xu867),構(gòu)建了一個含94個株系的F2:3群體,利用分子標(biāo)記技術(shù)建立了一張含有173個SSR位點以及30個AFLP位點,覆蓋甘藍(lán)型油菜19個連鎖群的遺傳連鎖圖譜,圖譜總長792.064cM,標(biāo)記間的平均距離為3.9cM(丁娟2015)。由于該圖譜標(biāo)記數(shù)少,圖距大,對候選基因的篩選有一定困難。因此,本研究在此基礎(chǔ)上對該遺傳連鎖圖譜進(jìn)行加密,通過耐鹽相關(guān)生理指標(biāo)的測定進(jìn)行QTL定位和耐鹽相關(guān)基因的克隆、表達(dá)等研究,為甘藍(lán)型油菜耐鹽機(jī)理以及耐鹽分子育種奠定基礎(chǔ)。本研究取得主要結(jié)果如下:1.鹽脅迫下親本和F2:3家系耐鹽性與生理及形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)分析采用200 mmol·L-1 NaCl溶液,利用水培法對雙親及F2:3群體在苗期進(jìn)行鹽處理,測量處理后葉綠素等10個耐鹽相關(guān)指標(biāo)。結(jié)果表明,耐鹽親本2205的10個指標(biāo)中,葉綠素(SPAD)、超氧化物歧化物(SOD)、可溶性蛋白(SP)、葉干重(LDW)、根干重(RDW)、葉鮮重(LFW)、根長(RL)和苗高(SH)在200mmol·L-1NaCl脅迫下,均明顯高于敏鹽親本1423,而電導(dǎo)率(EC)和耐鹽等級(STR)比1423值低于1423。分別對10個指標(biāo)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗,偏度和峰度的絕對值小于1,均符合QTL作圖的要求。F2:3各指標(biāo)之間存在相關(guān)性。其中,STR與EC成極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.212,與SPAD、RDW負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)都為-0.213。SPAD和EC成極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.329,與SP成正相關(guān),系數(shù)為0.219。EC與RL、LFW、LDW和RDW成負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.279、-0.309、-0.279和-0.215。RL與LFW和LDW成正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.598和0.674。SH與LDW成正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.302。SOD與RDW成負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.231。LDW與LFW、RDW成正相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)分別為0.815和0.213。2.甘藍(lán)型油菜全基因組遺傳連鎖圖譜的加密共選取了1800對SSR引物、64對AFLP引物(新選910對SSR引物,4對AFLP引物)擴(kuò)增雙親,426對SSR引物、15對AFLP引物能夠在雙親中顯示出差異,其多態(tài)性比率分別為24%與23%。用此多態(tài)性引物擴(kuò)增F2群體,整合前期的遺傳圖譜上的分子標(biāo)記,共有531個SSR標(biāo)記和30個AFLP標(biāo)記能在F2中顯示多態(tài)性。分析561個分子標(biāo)記,最終構(gòu)建了一個分布于甘藍(lán)型油菜19個連鎖群的遺傳連鎖圖譜,該圖譜共有532個分子標(biāo)記,其中SSR標(biāo)記502個,AFLP標(biāo)記30個,圖譜總長度為1341.1cM,標(biāo)記間的平均距離為2.52cM。與本實驗室前期圖譜相比,總長度增長549.036cM,標(biāo)記間平均距離縮短1.38cM,因此,對耐鹽基因定位更加精確。3.耐鹽相關(guān)基因的QTL定位共45個耐鹽相關(guān)的QTL被定位到10個連鎖群上。其中,有7個QTLs與耐鹽等級相關(guān),qSTR1-a和qSTR1-b分布在連鎖群1上同一個區(qū)域,qSTR8-a和qSTR8-b分布在8連鎖群上的同一區(qū)域。7個QTLs與葉綠素相關(guān),其中,qSPAD5-b、qSPAD5-c和qSPAD5-a分布于第5連鎖群的同一區(qū)域,qSPAD5-a表型變異率達(dá)到了51.14%。在9個電導(dǎo)率相關(guān)的QTLs中,qEC3-a和qEC3-b分布在連鎖群3上同一區(qū)域,qEC4-a和qEC4-c分布在連鎖群4上的同一區(qū)域。6個根干重的QTLs中,連鎖群1上有兩個QTLs,分別為qRDW1-c和qRDW1-a,其余的分布于連鎖群4、5、12、19。2個超氧化物歧化酶的QTLs分布在連鎖群1與14上。3個可溶性蛋白的QTLs中,有2個(qSP8-b和qSP8-c)分布在連鎖群8上的同一區(qū)域。3個苗高的QTLs中,qSH12-a和qSH12-b分布在連鎖群12的同一區(qū)域。2個根長的QTLs分別位于第17與第19連鎖群上。3個葉鮮重和葉干重的QTLs,qLDW14-b、qLDW14-c和qLFW14-b定位在連鎖群14上的標(biāo)記MC14EA16_190附近區(qū)域。4.耐鹽候選基因的初步篩選對LG5上含有3個SPAD相關(guān)的QTLs的區(qū)域進(jìn)行了精細(xì)定位,該區(qū)域位于A07染色體的16.33-23.14Mb之間,在該區(qū)域篩選獲得了2個與耐鹽相關(guān)的IP標(biāo)記,IP05、IP08將該QTL的區(qū)間被縮小到了17.41-17.80Mb的一個390Kb的范圍,該區(qū)域共有66個基因,通過分析每個基因的功能注釋,發(fā)現(xiàn)有一個基因Bra003640與植物的耐鹽性相關(guān),因此,初步將Bra003640作為本研究的一個候選基因。5.耐鹽候選基因的結(jié)構(gòu)和表達(dá)分析利用同源克隆法在雙親中克隆了Bra003640的同源基因Bn2205和Bn1423,其全長均為1063bp,均含有3個外顯子和2個內(nèi)含子,其ORF均為867bp,編碼287個氨基酸,等電點分別為5.99和6.04、分子量為31.34kDa和31.30kDa,該基因存在2個典型的B-Box結(jié)構(gòu)域。利用DNAMAN分析Bn2205和Bn1423的ORF序列,兩者存在11處單核苷酸差異,導(dǎo)致了7處氨基酸的變化,其中在保守結(jié)構(gòu)域內(nèi)存在3個氨基酸的變化。系統(tǒng)發(fā)生樹結(jié)果顯示,白菜Bra003640、甘藍(lán)Bol021552、甘藍(lán)型油菜GSBRNA2T00084211001和GSBRNA2T00131912001與目標(biāo)序列Bn2205和Bn1423聚為一類,親緣關(guān)系較近分析基因的上游序列發(fā)現(xiàn),存在AF1,HD-Zip 1,LTR,HSE等與耐鹽相關(guān)的順式作用元件。在不同濃度鹽脅迫下,候選基因在根、葉中均受到強(qiáng)烈的誘導(dǎo)。隨著時間、鹽濃度不同,基因表達(dá)量不同。兩親本在l00mmol/L鹽脅迫6小時、200mmol/L鹽脅迫下,24小時表達(dá)量存在極顯著差異6.甘藍(lán)型油菜耐鹽親本花葉性狀的遺傳及基因定位通過田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),耐鹽親本2205為圓葉,敏鹽親本1423為花葉,F1葉形均為花葉。BC1群體中,圓葉形與花葉形單株的分離比例符合1:1;F2群體中,圓葉形與花葉形單株的分離比例符合1:3,因此推測花葉性狀受一對主效基因控制,花葉對圓葉為不完全顯性。利用SSR技術(shù)篩選花葉基因連鎖的分子標(biāo)記,結(jié)果表明3對SSR引物能在親本及F2群體中顯示多態(tài)性。連鎖分析表明BNGMS114、CB10079和BNGMS385均為基因一側(cè)的分子標(biāo)記,其遺傳距離分別為2.5,3.9,7.1cM,BNGMS385為共顯性標(biāo)記。標(biāo)記序列的同源性分析表明,3個標(biāo)記的序列與白菜A10染色體的序列共線性較好,分別位于A10染色體的12.88,14.56,15.70Mb處。
[Abstract]:In this paper , we studied the genetic linkage map of Brassica napus L . Genetic linkage map of 19 linkage groups of Brassica napus was obtained . The correlation coefficients were 0 . 8 and 0 . 213.2 cM , respectively . Genetic and gene mapping of leaf characters of Brassica napus L . was 1 鈭，

本文編號：1909324