【摘要】：黃化茶樹作為一類珍稀的茶樹葉色突變體,主要表現(xiàn)出特異的新梢芽葉色澤以及高水平的氨基酸含量,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。茶樹葉色性狀及游離氨基酸含量性狀均屬數(shù)量性狀,遺傳機(jī)制較為復(fù)雜,通過(guò)構(gòu)建遺傳圖譜,對(duì)黃化相關(guān)性狀進(jìn)行數(shù)量性狀位點(diǎn)(Quantitative trait loci,QTL)定位,對(duì)豐富黃化茶樹品種遺傳理論研究,加快黃化、白化茶樹新品種選育均有重要意義。本研究以葉色黃化品種‘白雞冠’為父本,正常葉色品種‘龍井43’為母本構(gòu)建茶樹F_1分離群體,采用簡(jiǎn)化基因組測(cè)序(Genotyping-by-sequencing,GBS)技術(shù),結(jié)合‘?dāng)M測(cè)交’策略構(gòu)建茶樹高密度遺傳圖譜,連續(xù)兩年測(cè)定F_1群體的新梢色素物質(zhì)及游離氨基酸組分含量,進(jìn)而結(jié)合遺傳圖譜對(duì)葉綠素、類胡蘿卜素及游離氨基酸組分等性狀進(jìn)行QTL定位,主要研究結(jié)果如下:1.利用簡(jiǎn)化基因組測(cè)序技術(shù)對(duì)親本及166個(gè)子代單株進(jìn)行測(cè)序,共獲得8億左右的reads。經(jīng)聚類分析后獲得165.6萬(wàn)個(gè)單核苷酸多態(tài)性(Single nucleotide polymorphisms,SNP)標(biāo)記,其中具有多態(tài)性的標(biāo)記數(shù)目為590,259個(gè),占總數(shù)的35.6%;進(jìn)一步對(duì)獲得的多態(tài)性標(biāo)記進(jìn)行篩選,過(guò)濾父母本信息缺失、完整度過(guò)低及嚴(yán)重偏分離的多態(tài)性標(biāo)簽,最終獲得30,971個(gè)有效的SNP位點(diǎn)進(jìn)入連鎖性分析。最后采用‘?dāng)M測(cè)交’策略構(gòu)建茶樹遺傳圖譜,圖譜共包含15個(gè)連鎖群,與茶樹染色體數(shù)一致,上圖標(biāo)記2688個(gè),總遺傳距離為1846.32c M,平均圖距為0.69c M,連鎖群長(zhǎng)度范圍在93.41c M-171.28c M之間。2.連續(xù)兩年春秋兩季對(duì)120個(gè)F_1群體單株及作圖親本的葉綠素、類胡蘿卜素等色素物質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明親本間差異顯著,F_1群體單株整體色素組分含量較為接近,春季色素含量總體水平略低于秋季水平,整個(gè)群體內(nèi)色素含量變異系數(shù)較大,在31%-79%之間。檢測(cè)到的色素性狀均呈現(xiàn)出連續(xù)變異特點(diǎn),且部分單株表現(xiàn)出超親現(xiàn)象。結(jié)合已構(gòu)建的高密度遺傳圖譜,采用復(fù)合區(qū)間作圖法(Composite interval mapping,CIM)對(duì)葉綠素、類胡蘿卜素等2個(gè)性狀進(jìn)行QTL作圖,共定位到10個(gè)QTL,分布于LG03、LG04、LG06、LG11等4個(gè)連鎖群上,能解釋的表型貢獻(xiàn)率在18.2%-72%,均為主效QTL。其中Chl與Car分別在LG03連鎖群0.18cM-15.49c M區(qū)間內(nèi)定位到一個(gè)QTL,峰值位點(diǎn)相同,推測(cè)可能是同一QTL。3.對(duì)游離氨基酸組分含量測(cè)定以THN、Asp、Glu、Gln、Arg和AA等六種氨基酸為主,秋季游離氨基酸含量顯著低于春季水平,各游離氨基酸組分均呈現(xiàn)出近似正態(tài)分布,適合進(jìn)行QTL定位分析。對(duì)2017年色素與游離氨基酸含量的相關(guān)性分析表明,所有檢測(cè)性狀兩兩之間均表現(xiàn)出極顯著的相關(guān)性(ρ0.01),其中色素含量與游離氨基酸組分含量表現(xiàn)出極顯著負(fù)相關(guān)(ρ0.01,r0)。對(duì)游離氨基酸的QTL定位結(jié)果顯示,6個(gè)性狀共定位到25個(gè)QTL,分布在9個(gè)連鎖群上(LG01、LG03、LG04、LG06、LG08、LG11、LG13、LG14、LG15)。游離氨基酸組分定位結(jié)果雖較為分散,但均能在LG03連鎖群的0.18cM-15.49cM區(qū)間內(nèi)定位到一個(gè)相同QTL,重復(fù)性較好;這與Chl和Car定位的基本結(jié)果一致。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S571.1
【圖文】：

學(xué)院碩士學(xué)位論文 第二章 SNP 遺傳圖譜的構(gòu)建入 4ul RNase A，37℃水浴 30min，降解 RNA，10000rpm 離心 5min，收集上清新的離心管；入等體積氯仿：苯酚：異戊醇（25：24：1）上下混勻，然后 10000rpm 離心 10mi集上清至新的離心管中入 2 倍體積的無(wú)水乙醇，混勻沉淀 DNA，4000rpm 離心 3min，去除上清；0%乙醇溶液洗滌 2-3 次，將離心管放置于通風(fēng)出讓其自然烘干；入 200ul ddH2O 溶解 DNA；取完成后，使用 ND-1000 UV-Vis 微量紫外分光光度計(jì)測(cè)定 DNA 濃度，1%的瓊凝膠電泳檢測(cè) DNA 質(zhì)量，至于-20℃保存?zhèn)溆谩?

通過(guò)高通量測(cè)序的手段，完成對(duì) SNP 分子標(biāo)記的發(fā)掘與構(gòu)建(Van et a; Huang et al., 2009)。由諾禾致源生物信息科技有限公司完成 SNP 標(biāo)記的開發(fā)，通過(guò)對(duì)的 166 個(gè)子代單株及親本進(jìn)行測(cè)序，得到 SNP 分子標(biāo)記及基因分型結(jié)果。具體實(shí)驗(yàn)流下：3.1 GBS 文庫(kù)構(gòu)建及測(cè)序根據(jù)研究目的以及對(duì)茶樹特性的分析，選用適當(dāng)?shù)拿盖薪M合，首先使用限制性內(nèi)切酶對(duì)基因組進(jìn)行酶切，之后加上帶有 barcode 的接頭后，對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行擴(kuò)增，最后對(duì)樣品混合，選擇需要的片段進(jìn)行文庫(kù)構(gòu)建，利用 Illumaina HiSeq 測(cè)序平臺(tái)，進(jìn)行雙末端ired-End）150 測(cè)序（Li et al.,2009）（圖 2-2），具體方法如下：（1） 酶切：對(duì) 0.1-1ug 的茶樹基因組 DNA 使用限制性內(nèi)切酶進(jìn)行酶切，以得到適合的 marker 密度；（2） 加 P1 和 P2 接頭：酶切后的片段兩端分別加 P1 和 P2 Adapter（與酶切 DNA 缺口互補(bǔ)）；（3） 片斷選擇：PCR 擴(kuò)增兩端分別含有 P1和 P2接頭的 tag序列，DNA 片段 pooling電泳回收需要區(qū)間的 DNA；（4） 高通量測(cè)序：Cluster 制備，上機(jī)測(cè)序。

連鎖群標(biāo)記分布圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2759085