玉米花序發(fā)育相關(guān)基因TD1與FEA2的序列變異及其與產(chǎn)量相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-08-21 17:20
玉米是世界三大作物之一,也是集糧、飼、經(jīng)“三元一體”的優(yōu)勢(shì)作物。玉米產(chǎn)量性狀由多基因控制,其遺傳機(jī)理十分復(fù)雜。目前,充分挖掘與產(chǎn)量性狀密切相關(guān)基因的優(yōu)異等位變異,并通過聚合育種方法將其迅速引入育種材料已成為提高玉米產(chǎn)量的一個(gè)重要切入點(diǎn)。TD1和FEA2是調(diào)控玉米花序發(fā)育的關(guān)鍵基因,與產(chǎn)量性狀的形成緊密相關(guān)。然而,對(duì)其在常用玉米自交系中的序列變異情況及其與產(chǎn)量性狀關(guān)聯(lián)的優(yōu)異變異位點(diǎn)卻少有報(bào)道。本研究以323份具有廣泛代表性的玉米自交系作為試驗(yàn)群體,對(duì)基因TD1和FEA2進(jìn)行了目標(biāo)序列定點(diǎn)捕獲和重測(cè)序,分析目的基因的核苷酸多態(tài)性,進(jìn)行變異位點(diǎn)的中性進(jìn)化檢測(cè)和單倍型分析。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合3個(gè)環(huán)境下測(cè)定的15個(gè)產(chǎn)量相關(guān)性狀數(shù)據(jù),采用候選基因關(guān)聯(lián)分析方法,挖掘與產(chǎn)量性狀顯著關(guān)聯(lián)的優(yōu)異等位變異位點(diǎn)。主要研究結(jié)果如下:1.對(duì)323份自交系的TD1與FEA2基因全長(zhǎng)及其調(diào)控區(qū)序列進(jìn)行定點(diǎn)捕獲和重測(cè)序,分別獲得了 4726 bp和4074 bp的核苷酸序列。對(duì)這兩個(gè)基因序列變異分析表明,在TD1基因及其啟動(dòng)子區(qū)中共檢測(cè)到184個(gè)SNP和57個(gè)InDel,核苷酸多態(tài)性π值為0.0088;在FEA2基因及其...
【文章來源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3本研究采用的技術(shù)路線圖??Fig.3?The?technology?roadmap?in?this?study??
共獲得4726?bp的核苷酸序列。我們以100?bp作為滑動(dòng)框,選。担?bp為步長(zhǎng),分??析該基因核苷酸序列多態(tài)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),啟動(dòng)子區(qū)域核苷酸多態(tài)性明顯的高于其他區(qū)段??(圖4),其中位于起始密碼子上游768?bp?596?bp處的核苷酸多態(tài)性tt值最高為0.0511,??這表明啟動(dòng)子區(qū)域可能存在著較為豐富的變異。進(jìn)一步研宄發(fā)現(xiàn),在該基因位點(diǎn)中共檢??測(cè)到245個(gè)變異位點(diǎn),其中184個(gè)為SNP變異,57個(gè)為InDel變異(表1)。??ATG??I??Promoter?^?Exon-1?I3?:?g3?*?^??。.”?:!;??0.05?-?/??萬。04?-?I??0.03?1??-1200?-600?0?S00?1200?1800?2400?3000?3600?bp??圖4?7P7基因序列核苷酸多樣性??Fig.4?The?nucleotide?diversity?estimated?along?the?TD1?gene?sequences??本研究對(duì)77)7基因5個(gè)區(qū)段(啟動(dòng)子區(qū)、5'非翻譯區(qū)、外顯子、內(nèi)含子、3’非翻譯區(qū))??分析發(fā)現(xiàn)(表1),每個(gè)區(qū)段包含至少2個(gè)SNP和InDel變異位點(diǎn)。其中,啟動(dòng)子區(qū)域的??SNP變異頻率最高,平均每15.61?bp有一個(gè)SNP變異,5’非翻譯區(qū)的InDel變異頻率最高,??
本研宄對(duì)2015年至2017年在海南三亞和江蘇揚(yáng)州種植的323份優(yōu)良玉米自交系的??15個(gè)產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行了測(cè)定。為更加直觀反映不同環(huán)境下各性狀的變化趨勢(shì),本研究??對(duì)三個(gè)環(huán)境下獲得的15個(gè)表型性狀結(jié)果以Boxplot圖呈現(xiàn)(圖10),其中,穗粗、穗行??數(shù)、粒長(zhǎng)、粒寬和雄穗分枝數(shù)等性狀在三個(gè)環(huán)境下變化趨勢(shì)穩(wěn)定,如:穗行數(shù)在2015年???2017年不同環(huán)境下均值分別為:13.83、13.20和13.79?;極值范圍分別為:7.60?21.00、??8.00?19.17和5.50 ̄22.00。然而,穗重、百粒重、株高和雄穗長(zhǎng)等性狀則在三個(gè)環(huán)境下變??化幅度較大,其中在2017年揚(yáng)州地區(qū)變化波動(dòng)尤為明顯。如:穗重在2015?2017年不同??環(huán)境下均值分別為:64.72?g、76.81?g和83.30?g;極值范圍分別為:146.62?g?19.85?g、??136.48?g?20.3lg?和?202.22?g?17.85?g。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SNP芯片揭示中國(guó)玉米育種種質(zhì)的遺傳多樣性與群體遺傳結(jié)構(gòu)[J]. 趙久然,李春輝,宋偉,王元東,張如養(yǎng),王繼東,王鳳格,田紅麗,王蕊. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(04)
[2]植物關(guān)聯(lián)分析方法的研究進(jìn)展[J]. 馮建英,溫陽(yáng)俊,張瑾,章元明. 作物學(xué)報(bào). 2016(07)
[3]植物群體遺傳進(jìn)化研究方法探析[J]. 郎娜,劉之慧,宋艱難,董清華. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]玉米耐鹽基因ZmHKT1的序列變異分析[J]. 姜志磊,姜昱,劉艷芝,蔣超,金峰學(xué),李毅丹. 玉米科學(xué). 2015(05)
[5]基于關(guān)聯(lián)分析的新陸早棉花品種農(nóng)藝和纖維品質(zhì)性狀優(yōu)異等位基因挖掘[J]. 聶新輝,尤春源,鮑健,李曉方,惠慧,劉洪亮,秦江鴻,林忠旭. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(15)
[6]玉米ELM1基因的序列變異及與株型和穗部相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)分析[J]. 楊澤峰,張恩盈,徐暑暉,毛蓓麗,潘亮,陳慶,徐辰武. 科技導(dǎo)報(bào). 2014(35)
[7]玉米耐旱相關(guān)基因dbf1的序列變異分析[J]. 楊澤峰,張恩盈,蔣瑩,徐揚(yáng),潘亮,陳慶,徐辰武. 玉米科學(xué). 2014(05)
[8]玉米花序建成相關(guān)基因及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)[J]. 申曉蒙,劉磊,張祖新. 中國(guó)科學(xué):生命科學(xué). 2014(08)
[9]關(guān)聯(lián)分析及其在植物遺傳學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 譚賢杰,吳子愷,程偉東,王天宇,黎裕. 植物學(xué)報(bào). 2011(01)
[10]我國(guó)玉米育種種質(zhì)基礎(chǔ)與骨干親本的形成[J]. 黎裕,王天宇. 玉米科學(xué). 2010(05)
博士論文
[1]玉米LEAFY、RTCS和dbf1基因序列變異及其產(chǎn)量相關(guān)性狀關(guān)聯(lián)分析[D]. 張恩盈.揚(yáng)州大學(xué) 2014
碩士論文
[1]玉米磷酸丙酮酸二激酶(PPDK)基因C4PPDKZm1啟動(dòng)子區(qū)的單倍型分析[D]. 張延昭.揚(yáng)州大學(xué) 2016
本文編號(hào):3356021
【文章來源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3本研究采用的技術(shù)路線圖??Fig.3?The?technology?roadmap?in?this?study??
共獲得4726?bp的核苷酸序列。我們以100?bp作為滑動(dòng)框,選。担?bp為步長(zhǎng),分??析該基因核苷酸序列多態(tài)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),啟動(dòng)子區(qū)域核苷酸多態(tài)性明顯的高于其他區(qū)段??(圖4),其中位于起始密碼子上游768?bp?596?bp處的核苷酸多態(tài)性tt值最高為0.0511,??這表明啟動(dòng)子區(qū)域可能存在著較為豐富的變異。進(jìn)一步研宄發(fā)現(xiàn),在該基因位點(diǎn)中共檢??測(cè)到245個(gè)變異位點(diǎn),其中184個(gè)為SNP變異,57個(gè)為InDel變異(表1)。??ATG??I??Promoter?^?Exon-1?I3?:?g3?*?^??。.”?:!;??0.05?-?/??萬。04?-?I??0.03?1??-1200?-600?0?S00?1200?1800?2400?3000?3600?bp??圖4?7P7基因序列核苷酸多樣性??Fig.4?The?nucleotide?diversity?estimated?along?the?TD1?gene?sequences??本研究對(duì)77)7基因5個(gè)區(qū)段(啟動(dòng)子區(qū)、5'非翻譯區(qū)、外顯子、內(nèi)含子、3’非翻譯區(qū))??分析發(fā)現(xiàn)(表1),每個(gè)區(qū)段包含至少2個(gè)SNP和InDel變異位點(diǎn)。其中,啟動(dòng)子區(qū)域的??SNP變異頻率最高,平均每15.61?bp有一個(gè)SNP變異,5’非翻譯區(qū)的InDel變異頻率最高,??
本研宄對(duì)2015年至2017年在海南三亞和江蘇揚(yáng)州種植的323份優(yōu)良玉米自交系的??15個(gè)產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行了測(cè)定。為更加直觀反映不同環(huán)境下各性狀的變化趨勢(shì),本研究??對(duì)三個(gè)環(huán)境下獲得的15個(gè)表型性狀結(jié)果以Boxplot圖呈現(xiàn)(圖10),其中,穗粗、穗行??數(shù)、粒長(zhǎng)、粒寬和雄穗分枝數(shù)等性狀在三個(gè)環(huán)境下變化趨勢(shì)穩(wěn)定,如:穗行數(shù)在2015年???2017年不同環(huán)境下均值分別為:13.83、13.20和13.79?;極值范圍分別為:7.60?21.00、??8.00?19.17和5.50 ̄22.00。然而,穗重、百粒重、株高和雄穗長(zhǎng)等性狀則在三個(gè)環(huán)境下變??化幅度較大,其中在2017年揚(yáng)州地區(qū)變化波動(dòng)尤為明顯。如:穗重在2015?2017年不同??環(huán)境下均值分別為:64.72?g、76.81?g和83.30?g;極值范圍分別為:146.62?g?19.85?g、??136.48?g?20.3lg?和?202.22?g?17.85?g。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SNP芯片揭示中國(guó)玉米育種種質(zhì)的遺傳多樣性與群體遺傳結(jié)構(gòu)[J]. 趙久然,李春輝,宋偉,王元東,張如養(yǎng),王繼東,王鳳格,田紅麗,王蕊. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(04)
[2]植物關(guān)聯(lián)分析方法的研究進(jìn)展[J]. 馮建英,溫陽(yáng)俊,張瑾,章元明. 作物學(xué)報(bào). 2016(07)
[3]植物群體遺傳進(jìn)化研究方法探析[J]. 郎娜,劉之慧,宋艱難,董清華. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]玉米耐鹽基因ZmHKT1的序列變異分析[J]. 姜志磊,姜昱,劉艷芝,蔣超,金峰學(xué),李毅丹. 玉米科學(xué). 2015(05)
[5]基于關(guān)聯(lián)分析的新陸早棉花品種農(nóng)藝和纖維品質(zhì)性狀優(yōu)異等位基因挖掘[J]. 聶新輝,尤春源,鮑健,李曉方,惠慧,劉洪亮,秦江鴻,林忠旭. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(15)
[6]玉米ELM1基因的序列變異及與株型和穗部相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)分析[J]. 楊澤峰,張恩盈,徐暑暉,毛蓓麗,潘亮,陳慶,徐辰武. 科技導(dǎo)報(bào). 2014(35)
[7]玉米耐旱相關(guān)基因dbf1的序列變異分析[J]. 楊澤峰,張恩盈,蔣瑩,徐揚(yáng),潘亮,陳慶,徐辰武. 玉米科學(xué). 2014(05)
[8]玉米花序建成相關(guān)基因及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)[J]. 申曉蒙,劉磊,張祖新. 中國(guó)科學(xué):生命科學(xué). 2014(08)
[9]關(guān)聯(lián)分析及其在植物遺傳學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 譚賢杰,吳子愷,程偉東,王天宇,黎裕. 植物學(xué)報(bào). 2011(01)
[10]我國(guó)玉米育種種質(zhì)基礎(chǔ)與骨干親本的形成[J]. 黎裕,王天宇. 玉米科學(xué). 2010(05)
博士論文
[1]玉米LEAFY、RTCS和dbf1基因序列變異及其產(chǎn)量相關(guān)性狀關(guān)聯(lián)分析[D]. 張恩盈.揚(yáng)州大學(xué) 2014
碩士論文
[1]玉米磷酸丙酮酸二激酶(PPDK)基因C4PPDKZm1啟動(dòng)子區(qū)的單倍型分析[D]. 張延昭.揚(yáng)州大學(xué) 2016
本文編號(hào):3356021
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