【摘要】：HTS-1是一種新型的小麥雄蕊同源轉(zhuǎn)化為雌蕊突變體,與普通小麥不同的是它的雄蕊部分或者全部同源轉(zhuǎn)化為雌蕊,甚至我們可以在HTS-1中發(fā)現(xiàn)沒(méi)有雄蕊但出現(xiàn)6個(gè)雌蕊或者6個(gè)雌蕊化結(jié)構(gòu)的小花。因此HTS-1在研究小麥育種和花發(fā)育中具有很重要的作用。前人研究表明,HTS-1中雄蕊同源轉(zhuǎn)化為雌蕊的性狀主要由兩個(gè)基因控制,即Pis1和hts。其中Pis1基因已經(jīng)被定位到小麥的2D染色體上,但hts基因目前尚未被定位。為了定位該基因,我們利用基于測(cè)序的基因分型技術(shù)(GBS),以HTS-1與CM28TP雜交后的200個(gè)F_2群體為作圖群體,構(gòu)建了小麥的高密度連鎖遺傳圖譜,并對(duì)hts基因進(jìn)行了定位。具體研究結(jié)果如下:1、HTS-1與CM28TP雜交的F_2群體總共有1,027株,其中正常表型739株,雌蕊化表型288株,經(jīng)過(guò)卡方檢驗(yàn)該群體符合孟德?tīng)?:1的分離比,表明了在CM28TP與HTS-1中是一對(duì)隱性基因控制著雄蕊同源轉(zhuǎn)化為雌蕊這一性狀。而后從中隨機(jī)選取150株正常植株50株雌蕊化植株組成了作圖群體。2、所構(gòu)建的遺傳圖譜的總遺傳距離為2,779.12cM,其中每條染色體的遺傳距離從37.59cM到318.95cM不等,平均每個(gè)標(biāo)記間的遺傳距離為1.04cM。另外在4A染色體上我們檢測(cè)到了高達(dá)4.44的LOD值,表明hts基因位于4A染色體上。使用該高密度圖譜,我們將hts基因定位到4A_109和4A_119兩個(gè)GBS-SNP標(biāo)記之間,這兩個(gè)標(biāo)記的遺傳距離為1.66cM,物理距離為5.2Mb。另外,HTS-1與缺體四體N4AT4B的雜交F_1代表現(xiàn)為假顯性,這進(jìn)一步證實(shí)了hts基因位于4A染色體上。3、為了從QTL定位區(qū)間內(nèi)篩選hts的候選基因,我們將定位區(qū)間兩端標(biāo)記向外各擴(kuò)大1Mb,從而使定位區(qū)域達(dá)到了7.2Mb。通過(guò)與小麥基因組數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì),發(fā)現(xiàn)該區(qū)域中包含了752個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因。然后,我們將這752個(gè)基因與PS與S、P與S之間的共有差異表達(dá)基因進(jìn)行比對(duì),發(fā)現(xiàn)Win1基因(TaWin1)在雌蕊和雌蕊化的雄蕊中過(guò)量表達(dá)。通過(guò)Real-time PCR分析表明在雄蕊分化階段(穗長(zhǎng)大約為5-7mm)TaWin1基因在HTS-1中具有極高的表達(dá)水平,約為CM28TP在此時(shí)階段表達(dá)量的120倍。進(jìn)一步分析表明TaWin在HTS-1的雌蕊化的雄蕊中表達(dá)量最高。因此我們推測(cè)TaWin1基因有可能就是hts的候選基因,由于TaWin1基因的過(guò)量表達(dá)導(dǎo)致了小麥的雄蕊同源轉(zhuǎn)變?yōu)榇迫�。本研究為小麥的花發(fā)育和小麥的雜交育種奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：西華師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S512.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2626454