普通小麥(Triticum aestivum L.)是當(dāng)今世界上的主要糧食作物之一,近幾年,小麥病害發(fā)生嚴重,影響小麥生產(chǎn)的主要病害有白粉病和各種銹病等。隨著時間的推移,這些病菌自身會隨著小麥品種的更替和而發(fā)生變異,因此抗病育種幾乎是每個育種工作者永恒的研究內(nèi)容。利用分子育種技術(shù),培育具有持久抗性和綜合抗性的品種是小麥育種的最佳策略。生物信息學(xué)綜合應(yīng)用生物學(xué)知識、數(shù)學(xué)模型及計算機運算,對核酸序列和蛋白質(zhì)進行研究,旨在獲得具有生物學(xué)意義的信息,隨著生物信息學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及生物信息資源的不斷豐富,基因的電子定位逐漸發(fā)展起來,該技術(shù)是基于生物信息學(xué)的基因定位技術(shù),與傳統(tǒng)的定位技術(shù)相比更簡便快捷、成本更低。分子生物學(xué)與生物信息學(xué)技術(shù)的結(jié)合為小麥的研究提供了更加有效的方法。本研究旨在尋找與小麥抗白粉病、抗銹病相關(guān)的SSR與STS標(biāo)記,構(gòu)建小麥抗病分子標(biāo)記數(shù)據(jù)庫,并且將其定位在中國春小麥的全基因組數(shù)據(jù)庫中,旨在把抗病標(biāo)記進行物理定位,為基因精細定位,克隆基因等方面奠定基礎(chǔ)。然后對能夠成功定位的抗病基因進行基因的功能預(yù)測、功能注釋以及KEGG分析等生物信息學(xué)研究,以期獲得與小麥白粉菌、銹菌互作過程中的基因表達信息,為研究小麥病害的發(fā)病機理,發(fā)掘抗病新基因及抗病基因的精細定位和分子標(biāo)記輔助育種奠定基礎(chǔ),本論文研究結(jié)果如下:(1)在Linux平臺上,將368個抗病標(biāo)記采用re-PCR方法將其定位到中國春小麥全基因組序列中,結(jié)果利用MapChart2.1軟件進行作圖,共有247個與抗病相關(guān)的基因被定位到了相應(yīng)染色體上,其中定位到2B染色體上的最多。(2)利用Fgenesh基因功能預(yù)測軟件將可以成功進行定位的小麥抗病基因進行預(yù)測,共預(yù)測出108個功能基因,將所得的108個基因的核酸序列用B1ast2go軟件進行功能注釋分類,成功注釋的有73個功能基因,未成功注釋的有35個功能基因。結(jié)果得到89條GO術(shù)語信息;屬于生物學(xué)途徑P的有51條,細胞組件C的23條,分子功能F的有15條,運用KEGG數(shù)據(jù)庫對獲得的功能基因進行代謝通路分析,共有16個功能基因編碼的13種酶涉及到11個生物化學(xué)途徑。(3)利用159對引物對實驗中的51份小麥材料進行真實PCR檢測,后進行擴增,結(jié)果利用NTSYS軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,其遺傳相似系數(shù)為0.66-0.90,平均0.78,在相似系數(shù)為0.75的時候,可以把51份材料分九大類。(4)利用小麥55K芯片對實驗中的38份小麥品種進行SNP檢測,做出UPGMA聚類圖,聚類結(jié)果將38份材料分為五個亞群。
【學(xué)位單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S435.12
【部分圖文】：

技術(shù)路線

圖 3.1 部分代謝通路圖表 3.6 小麥功能基因基于 KEGG 的代謝通路分析酶編號 酶類型 生物化學(xué)途徑 基因序列ec:5.1.3.1.3ec:3.1.3.41ec:3.2.1.26ec:3.2.1.48ec:2.5.1.29ec:3.1.2.22ec:5.1.3.1ec:3.1.3.16ec:3.1.3.16ec:3.2.1.26ec:5.1.3.1.3ec:5.1.3.1.3ec:2.5.1.29差向異構(gòu)酶硝基苯磷酸酯酶轉(zhuǎn)化酶α-葡萄糖苷酶二磷酸合酶水解酶差向異構(gòu)酶磷酸酶磷酸酶轉(zhuǎn)化酶差向異構(gòu)酶差向異構(gòu)酶，磷酸合酶戊糖和葡萄糖醛酸相互轉(zhuǎn)化氨基苯甲酸鹽降解淀粉和蔗糖代謝淀粉和蔗糖代謝淀粉和蔗糖代謝淀粉和蔗糖代謝萜類骨架生物合成脂肪酸伸長率光合生物固碳TH1 和 Th2 細胞分化T 細胞受體信號通路半乳糖代謝半乳糖代謝磷酸戊糖途徑抗生素生物合成抗生素生物合成4BS_4958471_5830_31035_Lr12_Xgwm251_Yr62_Xgwm2512BL_7971013_15229_395273_2044372+4648339+_Lr32_Xbarc1282AL_6368723_26450_844958_28404032498904+_Lr13_Xgwm6302BL_8072412_19068_835277_72742057700706+_Lr13_Xgwm6302AL_6368723_26450_844958_28404032498904+_Lr13_Xgwm6302BL_8072412_19068_835277_72742057700706+_Lr13_Xgwm6304BS_4958471_5830_31035_Lr12_Xgwm251_Yr62_Xgwm2515AL_2749499_4009_39719_722063plus2520347-_Yr48_BE4950114BS_4958471_5830_31035_Lr12_Xgwm251_Yr62_Xgwm2512BL_7971013_15229_395273_2044372+4648339+_Lr32_Xbarc1282BL_7971013_15229_395273_2044372+4648339+_Lr32_Xbarc1282AL_6368723_26450_844958_28404032498904+_Lr13_Xgwm6302BL_8072412_19068_835277_72742057700706p+_Lr13_Xgwm6304BS_4958471_5830_31035_Lr12_Xgwm251_Yr62_Xgwm2514BS_4958471_5830_31035_Lr12_Xgwm251_Yr62_Xgwm25

關(guān)于51份小麥品種間的系統(tǒng)發(fā)育樹

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2810841