萵苣(Lactuca sativa)種子通常為黑色和白色,一些萵筍類型為棕色種子。種子顏色形成機理在擬南芥,大豆和水稻中都有比較深入的研究,在萵苣中的相關(guān)研究卻鮮有報道。本課題首先利用黑色種子萵苣Y37和白色種子萵苣S1雜交,并構(gòu)建F_4重組自交系群體,該群體出現(xiàn)種子顏色黑色和白色的分離。在該群體內(nèi)取20株黑色種子萵苣葉片混合構(gòu)建一個極端池,另取20株白色種子萵苣葉片混合構(gòu)建一個極端池,分別提取RNA并測序。分析測序數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)7號染色體44-51Mb區(qū)域內(nèi)等位基因頻率具有顯著差異,推測該區(qū)域內(nèi)存在控制萵苣種子黑白顏色的基因。擴大群體并利用圖位克隆將基因精細定位到7號染色體49.16Mb-49.26Mb區(qū)域,對候選區(qū)域基因功能進行注釋和預(yù)測,將編碼LsTT2轉(zhuǎn)錄因子的基因確定為候選基因。另外,利用棕色種子萵苣PI251246和白色種子萵苣PI358001-1雜交得到F_1,F_1自交得到F_2,F_2種子顏色出現(xiàn)黑、白、棕三種顏色分離,利用黑色種子萵苣和棕色種子萵苣各20株構(gòu)建兩個極端池,進行RNA-Seq,發(fā)現(xiàn)2號染色體95-102Mb區(qū)域內(nèi)等位基因頻率有顯著差異,開發(fā)分子標記利用圖位克隆最終將基因定位到2號染色體96.24-100.63Mb之間,分析該區(qū)域內(nèi)基因的表達量差異和功能,將一個編碼查爾酮合成酶的基因LG2229551選為候選基因。
【學位單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S636.2
【部分圖文】：

紅色、紫色和棕色（Nesi et al 2001）。在擬南芥中，花青素和黃酮醇可在擬南芥所有組織中合成，而原花青素只在種子中合成（Chapple et al 1994），擬南芥中原花青素與種子顏色形成的關(guān)系已經(jīng)研究的非常透徹。在早期的擬南芥種子中，原花青素在種皮的最內(nèi)層細胞合成并積累（Devic et al 1999），因其抗氧化性功能，對早期胚胎有一定的保護作用（Antoine et al 2004），并且原花青素的積累對延長種子壽命也起到非常重要的作用（Debe aujon et al2000；Winkl Shirley et al 1998）。隨著種子的成熟，原花青素也被逐漸氧化而由無色變成棕色進而將種子著色。原花青素是一類寡聚物或者多聚物，由多個單體的黃烷-3-醇合成，各單體因醇的不同而表現(xiàn)不同種類，單體間連接方式也存在差異，主要都是由醚鍵或內(nèi)黃烷鍵連接，根據(jù)單體間連接方式的不同，將原花青素的二聚體分為二聚體 A1 和二聚體 B1（Ferreira et al 1999）。二聚體 A 中連接兩單體的既有內(nèi)黃烷鍵又有醚鍵；二聚體 B 的各單體則只由內(nèi)黃烷鍵連接。多聚化的原花青素由于聚合的單體不同，連接方式不同，造成原花青素的結(jié)構(gòu)多樣性（Xie et al 2005）。

控制萵苣種子顏色基因的遺傳定位用下生成柚皮苷查爾酮，柚皮苷查爾酮再在查爾酮異構(gòu)酶的作用下生，柚皮苷在黃烷酮-3 羥化酶的催化下生成二氫黃酮醇。生成二氫黃酮類黃酮化合物初步生物合成步驟完全相同，都是由一些結(jié)構(gòu)基因調(diào)控酮合成酶（CHS）、查爾酮異構(gòu)酶（CHI）、黃烷酮-3 羥化酶（F3H）黃酮醇在二氫黃酮醇還原酶（DFR）的作用下形成無色花青素。無色可以生成花青素，又可以經(jīng)過另一途徑生成原花青素。無色花青素在原酶（BAN）的作用下生成兒茶素，兒茶素是原花青素的前體，經(jīng)一或多聚反應(yīng)最后生成原花青素。

實驗室收集到多份萵苣種質(zhì)資源材料，用來研究萵苣中各種性的遺傳規(guī)律。利用這些種質(zhì)資源構(gòu)建多個群體，包括萵苣的全基因組關(guān)聯(lián)分析群體（GWAS 群體），多親本高世代互交群體（MAGIC 群體），還有各種類型萵苣通過雜交產(chǎn)生的群體以及各種野生種萵苣材料和商品種萵苣材料共 100余份萵苣種質(zhì)資源材料，用來研究萵苣中各種性狀的遺傳規(guī)律，根據(jù)不同性狀挑選了 191份作為實驗室核心資源。對核心資源的 191份 GWAS 群體種子顏色進行調(diào)查統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)其中有黑色種子萵苣材料 89 份，白色種子萵苣材料 99 棕色種子萵苣材料 3份。并且三份棕色種子萵苣材料都是萵筍，另外對收集的47 份萵筍材料進行顏色統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)有 21 份萵筍種子顏色為棕色，由統(tǒng)計結(jié)果可知，常見的萵苣種子顏色主要為黑色和白色，部分萵筍品種種子顏色為棕色（圖 3）。
【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郎進寶;汪聿津;林友紅;方玲宨;杜追維;俞佩;;莖用蔬菜新品種——“永安萵苣”[J];寧波農(nóng)業(yè)科技;2012年03期

2 林金美;;萵苣施用氮肥效果初報[J];福建農(nóng)業(yè)科技;2017年12期

3 潘春華;;開通疏利話萵苣[J];保健醫(yī)苑;2017年04期

4 朱永年;;萵苣古今談[J];長江蔬菜;1987年03期

5 趙艷杰;邊學義;劉婉珠;景淑芝;李淑芹;;生菜對實驗動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制作用的研究[J];錦州醫(yī)學院學報;1989年03期

6 李慶文，尹祖棠;華北地區(qū)萵苣屬（廣義）植物花粉特征的研究[J];廣西植物;1996年01期

7 王小波;;萵苣的需肥特點及其施肥技術(shù)[J];杭州農(nóng)業(yè)與科技;2012年02期

8 白意曉;譚靜;王翔;閆福林;;萵苣屬化學成分及藥理活性研究進展[J];新鄉(xiāng)醫(yī)學院學報;2013年02期

9 林森;;你知道嗎?這些都是萵苣[J];科學大眾(小學版);2019年04期

10 郭春景;東北地區(qū)萵苣屬花粉形態(tài)的研究[J];自然資源研究;1987年03期

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 張磊;萵苣基因組演化及萵苣葉綠色深淺基因的遺傳克隆[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2018年

相關(guān)碩士學位論文 前5條

1 田浩;控制萵苣種子顏色基因的遺傳定位[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2018年

2 聶陳志鵬;苔干萵苣多糖的分離純化、理化性質(zhì)分析及部分生物活性的研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學;2018年

3 王茜茜;列車餐萵苣菜肴的關(guān)鍵工藝研究及優(yōu)化[D];浙江農(nóng)林大學;2017年

4 李悅;中國萵苣屬及其近緣屬植物系統(tǒng)學關(guān)系的初步研究[D];鄭州大學;2010年

5 何文奇;翅果菊屬Pterocypsela Shih（菊科—菊苣族）分類學研究[D];鄭州大學;2012年

本文編號：2887933