本文關(guān)鍵詞：中國作物新基因發(fā)掘:現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與展望，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱師范大學》 2012年

大豆種皮色相關(guān)基因定位與利用研究

宋健  

【摘要】：大豆種皮顏色是重要的形態(tài)學標記，野生大豆多為黑色，而栽培大豆多為黃色，它是在從野生大豆到栽培大豆的進化和人工選擇過程中逐漸發(fā)生改變的。因此，大豆種皮色相關(guān)基因研究無論對進化理論還是對育種實踐都具有重要的意義。種皮顏色是通過各種花色苷的沉積而形成的，雖然植物色素生物合成途徑已經(jīng)研究的相對比較清楚，但大豆中控制種皮顏色形成的基因尚未進行深入研究。本研究以黃色種皮的栽培大豆ZP95-5383為母本、黑色種皮的野生大豆NY279為父本構(gòu)建的遺傳分離群體為材料，利用分離群體分組法（BSA）篩選與種皮顏色相關(guān)的標記，通過復合區(qū)間作圖法（CIM）初步定位控制種皮色相關(guān)的QTLs，并通過殘余雜合系擴大群體對控制種皮顏色形成的基因進行精細定位，同時，利用關(guān)聯(lián)分析方法對25份重測序材料對候選區(qū)間進行分析驗證，取得的主要研究結(jié)果如下： 1.大豆種皮顏色的形成受多基因調(diào)控。通過對遺傳分離群體F2-F4代種皮色分離情況調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)不同世代材料種皮顏色的分離比較復雜，黃、綠、褐、黑4種種皮色的家系在后代都發(fā)生分離，其中綠色分離最為復雜，但在每個世代中都有純合的家系產(chǎn)生，既包括在各世代中均不分離的家系也包括新產(chǎn)生的純合的家系，說明種皮色是由多個基因共同調(diào)控，同時也有相互作用的機制。 2.利用BSA法初步定位了2個與種皮色相關(guān)的位點。通過BSA法從420個SSR標記中篩選出可能與種皮色相關(guān)標記17個，，分別位于1號、6號、8號染色體。利用這些標記分析了F2群體171個株系，采用MapManagerQTXb17軟件構(gòu)建了遺傳連鎖圖，以Windows QTL Cartographer V2.5軟件的CIM方法定位到與種皮色相關(guān)的位點2個，分別位于1號和8號染色體，LOD值分別為5和20，可解釋遺傳變異11%和60%，遺傳距離15cM和22.17cM，物理距離為2.3Mb和5.5Mb，均為主效QTL位點。 3.精細定位大豆種皮色的基因。利用殘余雜合系構(gòu)建擴大群體，通過對候選區(qū)間標記進行加密使多態(tài)性標記達到61個，將8號染色體定位區(qū)間縮小到標記ls8-6與ls8-5之間，物理距離為526.582kb；1號染色體候選區(qū)間縮小到標記ls1-20與ls1-23之間，22kb，包含2個基因，區(qū)間內(nèi)的標記ls1-22與黃色種皮共分離。 4.利用25份重測序材料對候選區(qū)間進行了單核苷酸多態(tài)性（SNP）的關(guān)聯(lián)分析，驗證了定位結(jié)果。25份材料包含9個栽培品種，8個地方品種以及8個一年生野生大豆，其中黃色種皮的材料10個，黑色種皮11個，褐色種皮4個。研究發(fā)現(xiàn)8號染色體精細定位候選區(qū)間內(nèi)4321個SNP中相關(guān)性高（P1e-4）的位點主要位于一個270kb的區(qū)間，比精細定位結(jié)果縮小了250kb，其中最相關(guān)的位點（P1e-10）的位點有6個，位于224kb的區(qū)間，包含有CHS串聯(lián)重復序列；在1號染色體初定位候選區(qū)間內(nèi)2667個SNP中相關(guān)性高的位點主要位于一個約170kb的區(qū)間，與精細定位結(jié)果一致。 5.利用大豆種質(zhì)資源鑒定黃種皮相關(guān)標記的選擇效率。利用355份大豆核心種質(zhì)和種質(zhì)資源材料，對精細定位區(qū)間內(nèi)標記ls1-22的選擇效率進行分析，發(fā)現(xiàn)其選擇效率達76.23%。 本研究對大豆種皮色的相關(guān)位點的定位、精細定位為發(fā)掘種皮色相關(guān)基因及功能分析，探索大豆種皮色從野生大豆到栽培大豆之間的遺傳機制和進化關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：哈爾濱師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：S565.1
【目錄】：

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7 姜麗;水稻多雌蕊突變體mp3的遺傳分析與基因定位[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2003年

8 李秀蘭;兩份水稻株高突變體的遺傳分析與基因定位[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2003年

9 王玉平;水稻葉片黃化矮稈突變體的遺傳分析與基因定位[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2003年

10 楊瑤君;雜交水稻新保持系D64B早熟性狀的遺傳分析和基因定位[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2003年

  本文關(guān)鍵詞：中國作物新基因發(fā)掘:現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與展望，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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