【摘要】：煙草是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物,選育性狀優(yōu)良的煙草品種是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的關(guān)鍵。但由于煙草是國外引入物種,種質(zhì)資源匱乏是目前我國煙草育種突破瓶頸,創(chuàng)新煙草新種質(zhì)是煙草育種當(dāng)務(wù)之急。利用航天技術(shù)和常規(guī)育種相結(jié)合的航天育種,是種質(zhì)創(chuàng)新的新途徑之一。本研究選用經(jīng)“實(shí)踐八號(hào)”育種衛(wèi)星搭載返回的煙草NC89航天突變體作為試驗(yàn)材料,對(duì)其農(nóng)藝學(xué)性狀和烤后煙葉質(zhì)量性狀分析比較,利用全基因組重測序揭示突變體和野生型基因組差異,并利用突變體構(gòu)建F_2群體重點(diǎn)針對(duì)葉形突變性狀進(jìn)行遺傳分析與基因定位,結(jié)合重測序數(shù)據(jù)在定位區(qū)間內(nèi)預(yù)測候選基因及分析。主要研究結(jié)果如下:1.利用航天誘變創(chuàng)制煙草突變體材料NC89-M,與野生型NC89相比,該突變體葉形呈寬橢圓,葉面皺褶,葉緣呈鋸齒狀。利用NC89-M與煙草新品系2014-168構(gòu)建F_2群體,遺傳分析結(jié)果表明NC89-M葉形突變性狀受一對(duì)顯性主效基因控制,通過BSA法尋找到SSR標(biāo)記PT60795與之緊密連鎖,遺傳距離為2.9 cM。2.對(duì)航天誘變選育的煙草突變體材料NC89-M與野生型NC89進(jìn)行全基因組重測序,測序深度30×,并對(duì)各種類型變異進(jìn)行檢測注釋。NC89-M中檢測到SNP 1876219個(gè),Indel 402011個(gè),SV 42699個(gè),CNV 290218個(gè);NC89中檢測到SNP 1848013個(gè),Indel 398922個(gè),SV 41969個(gè),CNV 290939個(gè);NC89-M和NC89對(duì)比共得到271655個(gè)SNP,分布在8378個(gè)基因上,23450個(gè)Indel造成2156個(gè)基因突變。變異基因KEGG注釋表明,與代謝通路和次生代謝產(chǎn)物合成相關(guān)基因突變數(shù)目最多;隨機(jī)挑選重測序數(shù)據(jù)中16個(gè)純合SNP驗(yàn)證,其中14個(gè)被正確驗(yàn)證,正確率為87.5%。3.利用重測序數(shù)據(jù),在NC89-M和煙草品系2014-168間開發(fā)新的Indel標(biāo)記,最終將突變?nèi)~形基因nc89m定位到SSR標(biāo)記PT60795和Indel5標(biāo)記之間,遺傳距離分別為2.9 cM和4.4 cM。在定位區(qū)間內(nèi)選擇葉片中高表達(dá)的基因Nitab4.5_0000008g0880.1作為候選基因。該基因NCBI Blasp比對(duì)結(jié)果表明其為糖基轉(zhuǎn)移酶SQD2基因,因此命名NtSQD2�；蛐蛄袛U(kuò)增表明,在NC89-M中,該基因發(fā)現(xiàn)其編碼區(qū)第1294個(gè)核苷酸由腺嘌呤突變?yōu)榘奏?編碼氨基酸由酪氨酸(Tyr)突變?yōu)樘於彼?Asp);qRT-PCR結(jié)果表明,NtSQD2基因在NC89-M葉片組織的表達(dá)量較NC89顯著上調(diào);生物信息學(xué)分析表明,NtSQD2編碼蛋白含有一個(gè)高度保守的糖基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域。本研究為進(jìn)一步分析航天誘變機(jī)理及調(diào)控葉部性狀關(guān)鍵基因的克隆和功能驗(yàn)證奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S511
【圖文】：

圖 1.1 植物葉極性發(fā)育調(diào)控網(wǎng)絡(luò)（鄭奔等，2015）Fig.1.1 The regulation network of Plant leaf polarity development量測序技術(shù)的研究進(jìn)展量測序的產(chǎn)生及發(fā)展序技術(shù)最早產(chǎn)生于 1980 年，英國生物化學(xué)家 Sanger 和美國化學(xué)家 Gilbert享當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，這一劃時(shí)代的研究標(biāo)志著人們探究 DNA 序列結(jié)構(gòu)

NC89和NC89-M比對(duì)圖（a：NC89；b：NC89-M）

圖 2.2 SSR 標(biāo)記在 NC89 和 NC89-M 中多態(tài)性檢驗(yàn).2 Tests for polymorphism in NC89 and NC89-M by SSR m1438；2：PT50679；3：PT51050；4：PT61314；5：PT60868；6：P1063；11：PT51148；12：PT52358（單一標(biāo)記中左側(cè)泳道：NC891438；2：PT50679；3：PT51050；4：PT61314；5：PT60868；6：P11：PT51148；12：PT52358 (Left electrophoretic channel in singer mchannel:NC89-M)變性狀遺傳分析89-M 與新品系 2014-168 雜交（葉形見圖 2.3）的突變型性狀，說明突變體受顯性基因控制。生型個(gè)體單株進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，符合突變體 NC89-M 株（葉形見圖 2.4）。經(jīng)χ2檢驗(yàn)，兩類葉形株明該突變體葉形受一對(duì)顯性主效基因控制。將

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬燕斌;王霞;張樹偉;李換麗;吳霞;王新勝;;棉花突變體種質(zhì)資源創(chuàng)制概述[J];山西農(nóng)業(yè)科學(xué);2018年01期

2 李新鵬;李京琳;陳小朋;曾翔;龍湍;安保光;張維;吳永忠;黃培勁;;玉米突變體庫創(chuàng)制及雄性不育突變體鑒定[J];玉米科學(xué);2018年03期

3 潘俏;張舒vQ;沈迪;吳家琪;陳春蓮;陳潔;陳勁楓;婁群峰;;黃瓜耐鹽突變體材料的篩選與鑒定[J];南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2018年01期

4 張亞芳;潘存紅;李愛宏;湯雯;武茹;陳宗祥;許愛霞;潘學(xué)彪;;提高水稻插入突變體庫利用效率的嘗試[J];遺傳;2007年07期

5 張萍;姜景彬;楊歡歡;趙婷婷;許向陽;李景富;;番茄EMS突變體庫的構(gòu)建及表型分析[J];北方園藝;2019年07期

6 紀(jì)策;劉源;李丹;Sossah Frederick Leo;楊陽;付永平;李玉;;有害疣孢霉Hypomyces perniciosus遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立及其突變體庫的構(gòu)建[J];菌物學(xué)報(bào);2018年08期

7 張習(xí)春;魯菲菲;呂育松;羅榮劍;焦桂愛;鄔亞文;唐紹清;胡培松;魏祥進(jìn);;兩個(gè)堊白突變體的鑒定及突變基因的圖位克隆[J];中國水稻科學(xué);2017年06期

8 岳麗曉;李登云;張玲玲;;擬南芥衰老相關(guān)突變體lsm3的鑒定和基因克隆[J];赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年20期

9 臧新山;申賢坤;裴文鋒;吳Z

本文編號(hào)：2782214