不同水稻種質(zhì)中滲透脅迫抗性基因DREB2A的遺傳多樣性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-07-10 11:58
本研究旨在分析轉(zhuǎn)錄因子DREB2A基因在不同水稻種質(zhì)中的遺傳多樣性,以期為水稻耐滲透脅迫遺傳改良提供分子工具。利用單倍型分析、系統(tǒng)進(jìn)化樹、遺傳距離和密碼子偏好性分析,對(duì)85份不同類型水稻種質(zhì)中DREB2A基因的功能性核苷酸序列變異及遺傳多樣性進(jìn)行了研究。共鑒定出55個(gè)核苷酸變異位點(diǎn),其中12個(gè)位于編碼區(qū),43個(gè)位于非編碼區(qū);鑒定出12個(gè)DREB2A等位基因型,其中來自非洲栽培稻(Oryza glaberrima)的3個(gè)等位基因型表現(xiàn)大片段變異;根據(jù)DREB2A基因的序列變異鑒定出39個(gè)單倍型,其中33個(gè)為新單倍型;將所有單倍型分為三組(Group Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ),其中非洲栽培稻(Oryza glaberrima)中的10個(gè)單倍型單獨(dú)分為一組(Group Ⅲ);系統(tǒng)進(jìn)化樹、遺傳距離和密碼子偏好性分析均表明Group Ⅲ與其他兩組具有較大差異。對(duì)85份不同類型水稻種質(zhì)中DREB2A基因的序列分析表明,非洲栽培稻(Oryza glaberrima)中的DREB2A等位基因在序列變異、系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系和密碼子偏好性方面均明顯不同于其他種質(zhì)材料中的等位基因。
【文章來源】:中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2020,36(35)
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
DREB2A基因的氨基酸多態(tài)性位點(diǎn)
DREB2A基因單倍型的網(wǎng)絡(luò)圖
系統(tǒng)進(jìn)化分析表明(圖3),DREB2A轉(zhuǎn)錄區(qū)域的39個(gè)單倍型被劃分為3組,第I組包括Hap1-Hap8等8個(gè)單倍型,第II組包括Hap9、Hap12、Hap14-Hap16、Hap24-Hap39等21個(gè)單倍型,第III組包括Hap10、Hap11、Hap13、Hap17-Hap23等10個(gè)單倍型,這與單倍型網(wǎng)絡(luò)圖的分組結(jié)果是一致的。盡管如此,普通栽培稻(Oryza sativa)中的18個(gè)單倍型被分別劃分至第I和II組中,其中5個(gè)單倍型與7個(gè)非洲栽培稻基因滲入系及長(zhǎng)雄野生稻(Oryza longistaminata)、南方野生稻(Oryza meridionalis)、普通野生稻(Oryza rufipogon)、尼瓦拉野生稻(Oryza nivara)、展穎野生稻(Oryza glumaepatula)等聚在第I組,另外10個(gè)單倍型則與4個(gè)非洲新稻與21個(gè)非洲栽培稻基因滲入系的單倍型聚在第II組,表明普通栽培稻(Oryza sativa)中的這兩類單倍型分組間具有較大的遺傳差異,甚至大于普通栽培稻與其近緣野生種的遺傳差異,這暗示了其可能具有不同的起源和進(jìn)化途徑。不同單倍型間的遺傳距離表明,39個(gè)單倍型可以很明顯的分為3組,并與單倍型網(wǎng)絡(luò)圖和系統(tǒng)進(jìn)化樹的結(jié)果一致。其中,第III組的組內(nèi)遺傳差異最大,其組內(nèi)平均遺傳遺傳距離為0.008,變幅為0~0.019;第I組次之,其組內(nèi)平均遺傳遺傳距離為0.006,變幅為0.0016~0.011;第II組的遺傳差異最小,其組內(nèi)平均遺傳遺傳距離為0.003,變幅為0~0.008。不同分組間的遺傳距離分析表明,第I、III組之間的遺傳差異最大,其組間平均遺傳距離為0.018,分別為第I、III組的3.16倍和2.26倍,變幅為0.011~0.025;第II、III組次之,其組間平均遺傳距離為0.015,分別為第II、III組的4.57倍和1.88倍,變幅為0.01~0.02;第I、II組之間的遺傳差異最小,其組間平均遺傳距離為0.01,分別為第I、II組的1.78倍和3.1倍,變幅為0.004~0.018。這也與單倍型網(wǎng)絡(luò)圖中的兩兩單倍型間差異位點(diǎn)的數(shù)量(與連線垂直小線段的數(shù)量)的結(jié)果一致。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]普通野生稻線粒體蛋白質(zhì)編碼基因密碼子使用偏好性的分析[J]. 金剛,王麗萍,龍凌云,吳鳳,唐玉娟,覃劍峰,危丹妮,黃秋偉,蘇文潘. 植物科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]小麥抗逆相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子DREB密碼子偏好性特征分析[J]. 雷夢(mèng)林,馮瑞云,郝雅萍,劉霞,王慧杰,楊生權(quán). 麥類作物學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]龍眼生長(zhǎng)素受體基因TIR1密碼子偏好性分析[J]. 賴瑞聯(lián),林玉玲,鐘春水,賴鐘雄. 園藝學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]功能性SNP的篩選方法及其在疾病易患性研究中的應(yīng)用[J]. 汪玉潔,白云,王升躍. 醫(yī)學(xué)綜述. 2013(03)
[5]茶樹抗寒調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子ICE1密碼子偏性分析[J]. 時(shí)慧,王玉,楊路成,丁兆堂. 園藝學(xué)報(bào). 2012(07)
[6]葡萄基因組密碼子使用偏好模式研究[J]. 續(xù)晨,蔡小寧,錢保俐,賁愛玲. 西北植物學(xué)報(bào). 2012(02)
[7]DREB轉(zhuǎn)錄因子與植物非生物脅迫抗性研究進(jìn)展[J]. 劉翠芳,鄒杰,陳信波. 生物技術(shù)通報(bào). 2010(10)
[8]我國水稻抗旱性鑒定方法與指標(biāo)研究進(jìn)展[J]. 胡標(biāo)林,李名迪,萬勇,朱雪晶,張錚. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2005(02)
[9]秈稻品種93-11同義密碼子的使用偏性[J]. 劉慶坡,譚軍,薛慶中. 遺傳學(xué)報(bào). 2003(04)
[10]遺傳多樣性概述[J]. 沈浩,劉登義. 生物學(xué)雜志. 2001(03)
本文編號(hào):3275874
【文章來源】:中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2020,36(35)
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
DREB2A基因的氨基酸多態(tài)性位點(diǎn)
DREB2A基因單倍型的網(wǎng)絡(luò)圖
系統(tǒng)進(jìn)化分析表明(圖3),DREB2A轉(zhuǎn)錄區(qū)域的39個(gè)單倍型被劃分為3組,第I組包括Hap1-Hap8等8個(gè)單倍型,第II組包括Hap9、Hap12、Hap14-Hap16、Hap24-Hap39等21個(gè)單倍型,第III組包括Hap10、Hap11、Hap13、Hap17-Hap23等10個(gè)單倍型,這與單倍型網(wǎng)絡(luò)圖的分組結(jié)果是一致的。盡管如此,普通栽培稻(Oryza sativa)中的18個(gè)單倍型被分別劃分至第I和II組中,其中5個(gè)單倍型與7個(gè)非洲栽培稻基因滲入系及長(zhǎng)雄野生稻(Oryza longistaminata)、南方野生稻(Oryza meridionalis)、普通野生稻(Oryza rufipogon)、尼瓦拉野生稻(Oryza nivara)、展穎野生稻(Oryza glumaepatula)等聚在第I組,另外10個(gè)單倍型則與4個(gè)非洲新稻與21個(gè)非洲栽培稻基因滲入系的單倍型聚在第II組,表明普通栽培稻(Oryza sativa)中的這兩類單倍型分組間具有較大的遺傳差異,甚至大于普通栽培稻與其近緣野生種的遺傳差異,這暗示了其可能具有不同的起源和進(jìn)化途徑。不同單倍型間的遺傳距離表明,39個(gè)單倍型可以很明顯的分為3組,并與單倍型網(wǎng)絡(luò)圖和系統(tǒng)進(jìn)化樹的結(jié)果一致。其中,第III組的組內(nèi)遺傳差異最大,其組內(nèi)平均遺傳遺傳距離為0.008,變幅為0~0.019;第I組次之,其組內(nèi)平均遺傳遺傳距離為0.006,變幅為0.0016~0.011;第II組的遺傳差異最小,其組內(nèi)平均遺傳遺傳距離為0.003,變幅為0~0.008。不同分組間的遺傳距離分析表明,第I、III組之間的遺傳差異最大,其組間平均遺傳距離為0.018,分別為第I、III組的3.16倍和2.26倍,變幅為0.011~0.025;第II、III組次之,其組間平均遺傳距離為0.015,分別為第II、III組的4.57倍和1.88倍,變幅為0.01~0.02;第I、II組之間的遺傳差異最小,其組間平均遺傳距離為0.01,分別為第I、II組的1.78倍和3.1倍,變幅為0.004~0.018。這也與單倍型網(wǎng)絡(luò)圖中的兩兩單倍型間差異位點(diǎn)的數(shù)量(與連線垂直小線段的數(shù)量)的結(jié)果一致。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]龍眼生長(zhǎng)素受體基因TIR1密碼子偏好性分析[J]. 賴瑞聯(lián),林玉玲,鐘春水,賴鐘雄. 園藝學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]功能性SNP的篩選方法及其在疾病易患性研究中的應(yīng)用[J]. 汪玉潔,白云,王升躍. 醫(yī)學(xué)綜述. 2013(03)
[5]茶樹抗寒調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子ICE1密碼子偏性分析[J]. 時(shí)慧,王玉,楊路成,丁兆堂. 園藝學(xué)報(bào). 2012(07)
[6]葡萄基因組密碼子使用偏好模式研究[J]. 續(xù)晨,蔡小寧,錢保俐,賁愛玲. 西北植物學(xué)報(bào). 2012(02)
[7]DREB轉(zhuǎn)錄因子與植物非生物脅迫抗性研究進(jìn)展[J]. 劉翠芳,鄒杰,陳信波. 生物技術(shù)通報(bào). 2010(10)
[8]我國水稻抗旱性鑒定方法與指標(biāo)研究進(jìn)展[J]. 胡標(biāo)林,李名迪,萬勇,朱雪晶,張錚. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2005(02)
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[10]遺傳多樣性概述[J]. 沈浩,劉登義. 生物學(xué)雜志. 2001(03)
本文編號(hào):3275874
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