【摘要】：作為全球三大重要糧食作物之一的玉米,其年總產(chǎn)量與平均產(chǎn)量都位于世界糧食作物產(chǎn)量的第一位。在我國(guó)玉米是重要的糧食作物與飼料作物,同時(shí)也作為重要的工業(yè)原料在制油、淀粉、燃料、現(xiàn)代醫(yī)藥等工業(yè)中發(fā)揮作用,對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重大的影響。本次研究的材料是一種新的自然突變體材料——玉米雄穗軸彎曲突變體(tsb)。突變體tsb經(jīng)多代自交基因表現(xiàn)純合能穩(wěn)定遺傳。本次研究我們選用9種正常表型自交系與突變體做雜交實(shí)驗(yàn),對(duì)其子代表型進(jìn)行鑒定計(jì)算其分離比,進(jìn)而確定突變基因的遺傳方式;選取突變體雄穗軸與正常表型08W-SC212-4-1的雄穗軸做切片觀察,鑒定tsb的雄穗軸在細(xì)胞水平上的變化;采用BSA測(cè)序的方法對(duì)突變體基因進(jìn)行定位,確定突變基因候選區(qū)間。本次研究的主要結(jié)果如下:1.在玉米植株雄穗發(fā)育的早期和玉米倒四葉時(shí)期,分別對(duì)突變體植株和正常自交系植株的雄穗軸進(jìn)行解剖,對(duì)比結(jié)果表明,雄穗軸彎曲發(fā)生在玉米生長(zhǎng)期的后期并在雄穗加速伸長(zhǎng)抽雄期間,彎曲表型逐漸顯現(xiàn)。進(jìn)一步鑒定突變體雄穗軸彎曲表型,結(jié)果表明彎曲方向與雄穗第一分枝的伸展方向平行。2.用突變體親本與9個(gè)正常表型自交系做雜交組合,對(duì)各雜交組合的F_1代表型鑒定發(fā)現(xiàn)只有08W-SC212-4-1、JD7275和Mo17與tsb的雜交組合的F_1代表型正常,這三個(gè)雜交組合的F_2代和BC_1代的表型調(diào)查結(jié)果分別符合3:1與1:1的孟德?tīng)柗蛛x定律。另取F_1雄穗軸彎曲的組合配置F_2,該組合的F_2表型調(diào)查結(jié)果不符合3:1的孟德?tīng)柗蛛x比。由此說(shuō)明該突變體不是由單一基因控制發(fā)生的,只有在特定的組合中符合單隱性基因遺傳規(guī)律。3.對(duì)突變體植株的雄穗軸和正常表型自交系的雄穗軸進(jìn)行橫切面與縱切面切片觀察,比較結(jié)果表明突變體雄穗軸的彎曲部位的維管束有明顯的變化,說(shuō)明突變基因可能對(duì)維管束的發(fā)育有影響,進(jìn)而引起雄穗軸的彎曲。4.采用BSA測(cè)序的方法,將突變體基因定位在玉米第10號(hào)染色體上的8個(gè)候選區(qū)間之內(nèi),總長(zhǎng)度為4.15Mb。通過(guò)SSR引物對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,最終將變體基因定位在玉米第10號(hào)染色體上4個(gè)候選區(qū)間之內(nèi),共有27個(gè)候選基因。
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S513
【圖文】：

圖 5 重測(cè)序?qū)嶒?yàn)流程圖Fig. 5 The flow Chart of the re-sequencing高通量測(cè)序得到的原始數(shù)據(jù)文件經(jīng)過(guò)分析軟件進(jìn)行 Illunima Casava 1.8 堿基識(shí)析轉(zhuǎn)化為原始測(cè)序序列 Raw Data 或 Raw Reads，然后通過(guò)數(shù)據(jù)質(zhì)控，與參考基對(duì)比，變異檢測(cè)，關(guān)聯(lián)分析，候選 SNP 注釋，候選基因注釋等，最終確定突變候選區(qū)間。具體流程如圖 6（百邁克 BSA 測(cè)序結(jié)題報(bào)告）。

圖 6 信息分析流程圖Fig. 6 Information Analysis flowchart3.3.2.5 SNP、InDel 關(guān)聯(lián)分析方法SNP 與 InDel 關(guān)聯(lián)分析采用歐式距離（Euclidean Distance，ED）方法關(guān)聯(lián)與SNP-index 方法關(guān)聯(lián)這兩種形式進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，ED 方法關(guān)聯(lián)是利用測(cè)序數(shù)據(jù)尋找混池間存在顯著差異標(biāo)記，并以此評(píng)估與性狀關(guān)聯(lián)區(qū)域的方法。理論上，BSA 項(xiàng)目構(gòu)建的兩個(gè)混池間除了目標(biāo)性狀相關(guān)位點(diǎn)存在差異，其他位點(diǎn)均趨向于一致，因此非目標(biāo)位點(diǎn)的 ED 值應(yīng)趨向于 0。ED 方法的計(jì)算公式如下所示，ED 值越大表明該標(biāo)記在兩混池間的差異越大。注：Amut 為 A 堿基在突變混池中的頻率，Awt 為 A 堿基在野生型混池中的頻率；

與正常雄穗軸筆直表型相比有明顯的差異，但是雄穗能正常發(fā)育不影響其散粉。如圖1（a,b,c）所示。且仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)突變體雄穗軸彎曲方向與雄穗第一分支的伸展方向平行。如圖 1（d）所示。a b

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本文編號(hào)：2789980