抽穗期不僅影響小麥的季節(jié)和地域適應(yīng)性,還與小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)等重要農(nóng)藝性狀密切相關(guān)。隨著極端天氣的頻繁發(fā)生,挖掘抽穗期相關(guān)基因并探究其調(diào)控機(jī)理已成為培育適應(yīng)不同環(huán)境的小麥新品種的迫切需求。本研究的小麥材料CASL4AL是以普通小麥品種中國(guó)春（CS,早熟）為背景的4A染色體長(zhǎng)臂被野生二粒小麥種系TTD140的對(duì)應(yīng)染色體所置換的染色體臂置換系（Chromosome arm substitution line,CASL）,其抽穗期表現(xiàn)為晚熟。實(shí)驗(yàn)室前期的研究已利用該置換系將抽穗期相關(guān)主效QTL定位在小麥4A染色體616-617 Mb處,后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)CASL4AL和其后代株系257（CASL4AL和CS雜交并自交后代）在不同光溫環(huán)境下的抽穗期表型極為復(fù)雜,可能受多個(gè)位點(diǎn)的調(diào)控。為了探究其原因,本研究以CASL4AL和CS及其雜交并自交后代的F3和F4群體為研究對(duì)象,通過(guò)全基因組重測(cè)序、轉(zhuǎn)錄組測(cè)序、BSR-seq和圖位克隆技術(shù),對(duì)抽穗期相關(guān)基因進(jìn)行定位;利用CASL4AL和CS及其雜交并自交后代篩選所得的特早熟類型和特晚熟類型進(jìn)行春化實(shí)驗(yàn),通過(guò)不同材料的春化需求差異,來(lái)探究在滿足春化需求的條件下抽穗期... 

【文章來(lái)源】：浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

染色體臂置換系4AL（CASL4AL）創(chuàng)制圖

14圖2.2CASL4AL重測(cè)序和轉(zhuǎn)錄組原始數(shù)據(jù)組成Figure2.2CASL4ALresequencingandtranscriptomerawdatacomposition表2.5CASL4AL重測(cè)序和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)質(zhì)量情況Table2.5CASL4ALresequencingandtranscriptomedataoutputqualitySamplenameRawreadsCleanreadsCleanbases（G）Errorrate(%)Q20(%)Q30(%)GCcontent(%)CASL4AL_重測(cè)序560933077560246311168.070.0396.7191.3346.12CASL4AL_轉(zhuǎn)錄組929360969085231613.630.0397.6293.7259.082.2.2染色體臂置換系染色體組成根據(jù)CASL4AL轉(zhuǎn)錄組水平的SNP染色體分布圖發(fā)現(xiàn)（圖2.3第三圈），純合SNP除集中在Chr4A的40-745Mb（圖2.4A）,還高密度存在于Chr2B的Chr40-60Mb（圖2.4B）、Chr5B的410-675Mb以及Chr7B的0-570Mb，此外在Chr1A、Chr2A、Chr3A、Chr7A、Chr2B、Chr2D、Chr5D（圖2.5）、Chr6D、Chr7D染色體上也成簇狀分布。純合SNP突變來(lái)源有2個(gè)方向：DNA水平和RNA水平。而CASL4AL重測(cè)序的純合SNP染色體分布圖（圖2.3第二圈）與其轉(zhuǎn)錄組測(cè)序純合SNP分布圖（圖2.3第三圈）相似，表明絕大多數(shù)的純合SNP突變來(lái)源于DNA水平，而大頻率DNA突變出現(xiàn)的可能性較小，所以SNP富集區(qū)域大概率是野生二粒小麥染色體片段，小概率是DNA突變；非SNP富集區(qū)域則為中國(guó)春片段。因此置換系材料CASL4AL

15的4A染色體40-745Mb為野生二粒小麥片段，0-40Mb為中國(guó)春片段（圖2.4A）；除此之外，2B染色體短臂的40-60Mb為野生二粒小麥片段，其他區(qū)間為中國(guó)春片段（圖2.4B）；其他染色體上也存在與4A和2B染色體相似的情況。圖2.3表達(dá)基因和SNP在染色體上的分布Figure2.3DistributionofexpressedgenesandSNPonchromosomes注a：最外圈為小麥染色體（物理距離按順時(shí)針逐漸增大）；注b：第二圈（綠色）為CASL4AL全基因組重測(cè)序純合SNP在染色體上的分布；注c：第三圈（紅色）為CASL4AL轉(zhuǎn)錄組純合SNP在染色體上的分布。圖2.4CASL4AL重測(cè)序數(shù)據(jù)Chr4A和Chr2B純合SNP染色體分布圖Figure2.4DistributionofhomozygousSNPsforChr4AandChr2B注a：A圖代表4A染色體純合SNP染色體分布圖，染色體模式圖上黑色代表TTD140片段，白色代表CS片段；注b：B圖代表2B染色體純合SNP染色體分布圖，染色體模式圖上黑色代表TTD140片段，白色代表CS片段。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]普通小麥-濱麥及其衍生系的染色體組成分析[J]. 楊曉菲,王長(zhǎng)有,陳春環(huán),田增榮,吉萬(wàn)全.  麥類作物學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)在鑒定小麥染色體臂置換系染色體組成上的應(yīng)用[J]. 繆娜娜,丁明全,楊思晴,戎均康.  麥類作物學(xué)報(bào). 2019(10)
[3]利用染色體片段置換系定位水稻苗期耐鹽QTLs[J]. 林靜,張所兵,張?jiān)戚x,汪迎節(jié),方先文.  西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(07)
[4]覆蓋野生稻全基因組染色體片段置換系構(gòu)建進(jìn)展[J]. 葉新福,楊德衛(wèi).  中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(24)
[5]利用海島棉染色體片段置換系改良新陸早45號(hào)纖維品質(zhì)性狀的研究[J]. 馬麒,宿俊吉,陳紅,鄧福軍.  棉花學(xué)報(bào). 2013(06)
[6]野生二粒小麥及其后代富含微量營(yíng)養(yǎng)元素種質(zhì)資源的篩選鑒定[J]. 許云峰,許紅星,安調(diào)過(guò).  中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2011(05)
[7]部分小麥種質(zhì)資源材料對(duì)白粉病和銹病的抗性鑒定及分析[J]. 朱海榮,吳鵬,趙寧,王鈺卓,邱永春.  麥類作物學(xué)報(bào). 2009(05)
[8]數(shù)量性狀遺傳基礎(chǔ)研究的回顧與思考——后基因組時(shí)代數(shù)量遺傳領(lǐng)域的挑戰(zhàn)[J]. 莫惠棟.  揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(02)
[9]利用小麥微衛(wèi)星標(biāo)記定位一個(gè)來(lái)自野生二粒小麥的抗白粉病基因[J]. 解超杰,倪中福,孫其信,楊作民,劉保申,魏艷玲.  遺傳學(xué)報(bào). 2001(11)
[10]將野生二粒小麥的大粒和籽粒高蛋白質(zhì)含量性狀向普通小麥轉(zhuǎn)移[J]. 儲(chǔ)誠(chéng)艮,馮祎高,陳佩度.  南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(02)

博士論文
[1]基于BSR-Seq和芯片技術(shù)的抗條銹基因Yr26候選基因分析及普通小麥成株期抗條銹QTL定位[D]. 吳建輝.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[2]小麥BSR-Seq基因定位技術(shù)體系的建立和應(yīng)用與粗山羊草3DS染色體臂序列分析[D]. 謝菁忠.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]高通量RNA-seq測(cè)序數(shù)據(jù)的基因表達(dá)水平分析研究[D]. 張禮.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]利用基因定位結(jié)果的小麥設(shè)計(jì)育種方法研究[D]. 馬娟.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2015
[5]小麥抽穗期基因TaHdM605精細(xì)作圖[D]. 劉國(guó)祥.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2015

碩士論文
[1]野生二粒小麥抗旱、耐鹽種質(zhì)資源的鑒定及其全基因組關(guān)聯(lián)分析[D]. 趙賢.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]六倍體小麥與黑麥雜種雄配子形成及后代染色體組成鑒定[D]. 曾德英.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]分子標(biāo)記輔助選擇構(gòu)建棉花種間單片段代換系及其遺傳評(píng)價(jià)[D]. 王志偉.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[4]小麥近等基因?qū)胂档慕⒓爱a(chǎn)量相關(guān)性狀主效QTL位點(diǎn)作圖[D]. 鄧世民.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[5]小麥重要農(nóng)藝性狀單片段代換系的選育與抽穗期主效QTLs的精細(xì)定位[D]. 吳新儒.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007



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