【摘要】：褐飛虱(Nilapatvat a lugens,簡稱BPH)在熱帶和亞熱帶地區(qū)有廣泛的分布,這種昆蟲屬于同翅目飛虱科。其對水稻有較高的危害性,且在一些稗草上也寄生,表現(xiàn)出一定的危害性。褐飛虱主要通過維管束吸食水稻植株韌皮中的汁液,而產(chǎn)生一定的危害作用。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)褐飛虱的吸食表出一定的規(guī)律性,如果吸食韌皮部內(nèi)的汁液,則會立即結(jié)束吸食。這種害蟲可以利用刺吸式口器大量刺吸汁液,影響到水稻的生長,從而導(dǎo)致其倒伏、枯死。而隨著相關(guān)水稻矮稈品種的推廣,殺蟲劑和化肥的廣泛應(yīng)用,褐飛虱等害蟲對水稻的危害性不斷增加,且表現(xiàn)出一定蔓延的趨勢,到70年代末,其對亞洲水稻的危害已經(jīng)明顯超過其他害蟲的。因此,挖掘普通野生稻抗褐飛虱基因并將其轉(zhuǎn)育到栽培稻品種中具有重大的意義。本研究從廣西普通野生稻的遺傳多樣性和抗源篩選入手,新抗源Q327是抗褐飛虱的普通野生稻與西鄉(xiāng)糯雜交、回交轉(zhuǎn)育的后代材料,我們對抗源Q327苗期進(jìn)行了多次抗蟲鑒定,平均抗性級別為3.1;結(jié)果表明水稻抗源Q327對廣西田間的褐飛虱群體后代表現(xiàn)出具有很強(qiáng)的抗性作用,對此有很大的研究和應(yīng)用價值。本研究以Q327為供體親本,9311和186S為受體親本,以Q327和9311、Q327和186S構(gòu)建了初級定位群體F2、F3群體,并結(jié)合前人定位結(jié)果,前人初步確定在水稻第4染色體長臂上引物RM16720附近,并且前人已經(jīng)排除引物RM16720(NIP的物理距離為15.8Mbp)往染色體大的方向。后面由本人利用F2和F3群體對抗源Q327中的抗褐飛虱基因進(jìn)行基因定位,接著我們將該基因定位在水稻第4染色體長臂的SSR標(biāo)記YM51(物理距離為15.8Mbp)和YM91(物理距離為13.1Mbp)的2.7Mb之間,并通過高通量測序驗證初步定位結(jié)果是正確的。下一步進(jìn)行精細(xì)定位,發(fā)現(xiàn)抗性親本Q327有兩個區(qū)域的抗性位置,并且兩個區(qū)域在NIP序列上為高度重復(fù)區(qū)域,我們利用第一區(qū)域和第二區(qū)域分開抗性重組單株來進(jìn)行精細(xì)定位。最終分別定位在引物標(biāo)記YM177(物理距離為14.2Mbp)到Y(jié)M68-2(物理距離為14.5Mbp)的330kb之間和YM112(物理距離為15.OMbp)到Y(jié)M68-1(物理距離為15.2Mbp)的240kb之間。對兩個區(qū)域基因高通量測序分析,對關(guān)聯(lián)區(qū)域內(nèi)的全部基因進(jìn)行GO、KEGG、COG、NR、SwissProt數(shù)據(jù)庫注釋分析,高通量測序中基因突變類型有UPSTREAM、SYNONYMOUS CODING、NON SYNONYMOUS CODING、UTR 3 PRIME、INTRON、DOWNSTREAM、SYNONYMOUS CODINGSYNONYMOUS CODING、STOP GAINED 和 UTR 5 PRIME 共 9 種。對高通量測序結(jié)果,分析精細(xì)定位區(qū)域間的候選基因的突變類型和突變次數(shù),發(fā)現(xiàn)基因LOC_Os04g24750、LOC_Os04g24820和LOCOs04g25900三個基因的可能性比較大,對其三個基因分別做了熒光定量表達(dá)實驗,發(fā)現(xiàn)基因LOC_Os04g24820在抗性親本Q327和感性親本9311中,接蟲后48小時有顯著差異,在接蟲后96小時有極顯著差異,而在接蟲后0小時、12小時和24小時沒有顯著差異;而基因LOCOs04g24750和基因LOC_Os04g25900熒光定量分析表達(dá)在各個時間段(0小時、12小時、24小時、48小時和96小時)沒有顯著差異。
【圖文】：

信息分析包括：據(jù)質(zhì)量控制（去除接頭和低質(zhì)量數(shù)據(jù)），與參考基因組比較，突變逡逑檢測和注釋（ＳＮＰ，邋ＩｎＤｅｌ），關(guān)聯(lián)分析，候選ＳＮＰ和候選基因注釋（張碧亮；楊澤禹；２０１４）。逡逑重測序ＢＳＡ生物信息分析具體流程如圖２－３所示：①數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：高通量測序得到每逡逑個堿基，是都通過測序Ｐｈｒｅｄ數(shù)值（Ｐｈｒｅｄｓｃｏｒｅ，邋Ｑｐｈｒｅｄ）得到測序錯誤率，而Ｐｈｒｅｄ逡逑數(shù)值是在堿基識別過程通過一種預(yù)測堿基判別發(fā)生錯誤概率模型計算得到的。②堿基類逡逑型分布：堿基類型分布用于檢測是否存在ＡＴ和ＧＣ的分離現(xiàn)象。這種分離現(xiàn)象可能由逡逑數(shù)據(jù)庫建立過程中的差異放大引起，直接影響后續(xù)分析。高通量測序的序列是在基因組逡逑中隨機(jī)破壞的ＤＮＡ片段。整個基因組中的位點分布大致均勻，并且使用互補(bǔ)堿基配對逡逑的原理。Ａ與Ｔ和Ｃ與Ｇ的含量分別是一致的。由于測序儀器本身的局限性，前幾個逡逑堿基的Ａ／Ｔ和Ｃ／Ｇ含量可能存在著一定波動（張碧亮，２０１４；孫天宇，２０１７）。③低質(zhì)逡逑量數(shù)據(jù)過濾：序列讀取或原始讀取序列化并包含帶連接器的低質(zhì)量讀取，為了確保信息逡逑分析質(zhì)量

邐邐１Ｌ邋＆邋＿邐上機(jī)測序逡逑圖２－２高通量測序?qū)嶒灹鞒体义希疲椋纾酰颍邋澹玻插澹龋椋纾瑁簦瑁颍铮酰纾瑁穑酰翦澹螅澹瘢酰澹睿悖椋睿珏澹鳎铮颍耄妫欤铮鳎义希ǎ担└咄繙y序信息分析流程逡逑信息分析包括：據(jù)質(zhì)量控制（去除接頭和低質(zhì)量數(shù)據(jù)），與參考基因組比較，突變逡逑檢測和注釋（ＳＮＰ，邋ＩｎＤｅｌ），關(guān)聯(lián)分析，候選ＳＮＰ和候選基因注釋（張碧亮；楊澤禹；２０１４）。逡逑重測序ＢＳＡ生物信息分析具體流程如圖２－３所示：①數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：高通量測序得到每逡逑個堿基，是都通過測序Ｐｈｒｅｄ數(shù)值（Ｐｈｒｅｄｓｃｏｒｅ，邋Ｑｐｈｒｅｄ）得到測序錯誤率，而Ｐｈｒｅｄ逡逑數(shù)值是在堿基識別過程通過一種預(yù)測堿基判別發(fā)生錯誤概率模型計算得到的。②堿基類逡逑型分布：堿基類型分布用于檢測是否存在ＡＴ和ＧＣ的分離現(xiàn)象。這種分離現(xiàn)象可能由逡逑數(shù)據(jù)庫建立過程中的差異放大引起，直接影響后續(xù)分析。高通量測序的序列是在基因組逡逑中隨機(jī)破壞的ＤＮＡ片段。整個基因組中的位點分布大致均勻，并且使用互補(bǔ)堿基配對逡逑的原理。Ａ與Ｔ和Ｃ與Ｇ的含量分別是一致的。由于測序儀器本身的局限性，前幾個逡逑堿基的Ａ／Ｔ和Ｃ／Ｇ含量可能存在著一定波動（張碧亮，２０１４；孫天宇，２０１７）。③低質(zhì)逡逑量數(shù)據(jù)過濾：序列讀取或原始讀取序列化并包含帶連接器的低質(zhì)量讀取
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S435.112.3

【相似文獻(xiàn)】

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1 林杰斌;廣西普通野生稻材料Q327抗褐飛虱基因的定位分析[D];廣西大學(xué);2018年

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本文編號：2612946