小麥光周期與春化基因新變異鑒定
發(fā)布時間：2021-06-08 11:01
光周期與春化基因控制小麥的開花,與小麥生長環(huán)境的適應性密切相關,最終影響小麥產(chǎn)量和品質。挖掘光周期與春化基因的新等位變異,可豐富小麥種質資源的遺傳多樣性,為小麥廣適性育種提供種質資源和遺傳信息。基于課題組前期研究,以春化基因或光周期基因存在新等位變異的小麥品種為材料,利用同源克隆的方法克隆其基因,分析新等位變異的分子結構,開發(fā)功能分子標記;在可控溫室進行抽穗期鑒定,分析新變異對小麥抽穗期的效應。獲得如下結果:1、在小麥品種GLH中,克隆了光周期基因PPD-B1的啟動子和編碼區(qū)全長序列。與該基因已知等位變異的序列比對,品種GLH光周期基因PPD-B1的變異區(qū)域位于啟動子區(qū)部分,與隱性等位變異Ppd-B1b相比有一個4256 bp大小的片段插入,品種GLH光周期基因PPD-B1為一種新等位變異,被命名為Ppd-B1a.3。根據(jù)新等位變異的序列組成特點設計一對引物,在含新等位變異品種GLH中特異性擴增出526 bp的條帶。在高溫短日照溫室（溫度2024℃,日照時長10h/d）鑒定親本和F2群體的抽穗期,含新等位變異Ppd-B1a.3親本GLH的平均...
【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
引物Ppd-B1-F和Ppd-B1-R對中國春第2同源群缺體-四體擴增結果
12小麥光周期與春化基因新變異鑒定獲得的3768bp的序列與中國春的光周期基因PPD-B1序列（DQ885757）相比，一致性達到100%，表明品種GLH從起始密碼ATG上游-600bp到終止密碼后119bp的堿基與中國春的序列完全相同圖2-1引物Ppd-B1-F和Ppd-B1-R對中國春第2同源群缺體-四體擴增結果M:DL50001:N2BT2D;2:N2DT2A;3:N2AT2B;Fig2-1ThePCRamplificationsofPPD-B1genebytheprimersPpd-B1-FandPpd-B1-RM:DL50001:N2BT2D;2:N2DT2A;3:N2AT2B;圖2-2引物Ppd-B1-F和Ppd-B1-R擴增新變異材料GLHM：DNAMarker50001-2：GLHFig2-2ThePCRamplificationofGLHbyprimersPpd-B1-FandPpd-B1-RM：DNAMarker50001-2：GLH為了進一步分析變異材料GLH的PPD-B1基因上游啟動子-600bp以上序列的組成，利用前人設計的上游引物TaPpd-B1proF1和下游引206bp_del_25_R1，用于啟動子區(qū)上游序列克攏用上述一對引物對中國春及其第2同源群的缺體-四體系進行PCR擴增，在中國春及其缺體-四體N2AT2B、N2DT2A中擴增出條帶，在N2BT2D無擴增產(chǎn)物，即在缺2B染色體的中國春上無擴增產(chǎn)物，從而將引物定位于2B染色體上（圖2-3）。PPD-B1基因位于小麥2B染色體上，表明設計的引物對擴增PPD-B1基因具有特異性。利用上面特異性引物對小麥品種GLH進行擴增，擴增出了5000bp左右大小的條帶（圖2-4），回收PCR產(chǎn)物進行連接和轉化，鑒定陽性克隆，將鑒定合格的三個樣品進行測序，測序片段長度為5294bp（附錄3）。將編碼區(qū)與啟動子區(qū)的序列進行拼接，獲得8484bp的序列。與PPD-B1位點已知等位變異類型對比，新變異啟動子區(qū)序列的大小明顯不同于已知等位變異。在已有研究結果中，光周期基因PPD-B1啟動子區(qū)片段插入的等位變異和編碼區(qū)PRR基因多拷貝的321M3768bp21M3768bp
第二章小麥光周期基因新等位變異Ppd-B1a.3的序列組成和對抽穗期效應13等位變異分別被命名為Ppd-B1a.1、Ppd-B1a.2，故本研究將品種GLH的光周期基因新等位變異命名為Ppd-B1a.3。圖2-3引物TaPpd-B1proF1和206bp_del_25_R1在中國春缺體-四體等材料中PCR擴增結果M:DNAMarker5000;1:中國春;2:N2BT2D;3:N2AT2B;4:N2DT2AFig2-3ThePCRamplificationsofPPD-B1genebytheprimersTaPpd-B1proF1and206bp_del_25_R1M:DNAMarker5000;1:ChineseSpring;2:N2BT2D;3:N2AT2B;4:N2DT2A圖2-4引物TaPpd-B1proF1和206bp_del_25_R1擴增條帶M:DNAMarker5000bp,1-7:GLH;8:中國春Fig2-4ThePCRamplificationsofPPD-B1genebyprimersTaPpd-B1proF1and206bp_del_25_R1M:DNAMarker5000bp,1-7:GLH;8:ChineseSpring圖2-5PPD-B1位點不同變異類型結構Fig2-5ThreedifferentstructuresofallelevariationsatPPD-B1locus206bp_del_25_R1308bpinserting4256bpinserting3‘UTRATG3‘UTR3‘UTR-730bp-638bpPpd-B1bPpd-B1aNovelTaPpd-B1proF1-1364bp-600bpPpd-B1-FPpd-B1-R+3172bpExon1Exon8+11M2341060bp43217658M5294bp1060bp
【參考文獻】：
期刊論文
[1]等位變異Vrn-B1a和Vrn-B1b的春化效應及其在黃淮冬麥區(qū)小麥品種中的分布[J]. 王軒,鞠麗萍,劉芳軍,張鈺玉,張帆,付曉潔,馮毅,張曉科. 作物學報. 2014(03)
[2]中國小麥地方品種春化基因的分布及其與冬春性的關系[J]. 姜瑩,黃林周,胡銀崗. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2010(13)
[3]光周期途徑植物開花決定關鍵基因FT[J]. 郭春曉,田素波,鄭成淑,王文莉,孫憲芝. 基因組學與應用生物學. 2009(03)
[4]六倍體小麥基因克隆方法研究進展[J]. 李景娟,張正斌,李魏強,徐萍. 麥類作物學報. 2007(02)
[5]光周期影響植物花時的分子機制[J]. 陳曉,李思遠,吳連成,王翠玲,陳彥惠. 西北植物學報. 2006(07)
博士論文
[1]普通小麥春化基因的克隆及表達特性分析[D]. 袁秀云.河南農(nóng)業(yè)大學 2009
[2]小麥光周期基因的研究[D]. 郭志愛.四川農(nóng)業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]小麥春化基因Vrn-1新等位變異發(fā)掘[D]. 王敏慧.中國農(nóng)業(yè)科學院 2011
[2]小麥春化及光周期基因分子標記檢測[D]. 黃瓊瑞.安徽農(nóng)業(yè)大學 2010
[3]小麥春化基因及其等位變異的研究[D]. 張晶.中國農(nóng)業(yè)科學院 2010
本文編號：3218307
【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
引物Ppd-B1-F和Ppd-B1-R對中國春第2同源群缺體-四體擴增結果
12小麥光周期與春化基因新變異鑒定獲得的3768bp的序列與中國春的光周期基因PPD-B1序列（DQ885757）相比，一致性達到100%，表明品種GLH從起始密碼ATG上游-600bp到終止密碼后119bp的堿基與中國春的序列完全相同圖2-1引物Ppd-B1-F和Ppd-B1-R對中國春第2同源群缺體-四體擴增結果M:DL50001:N2BT2D;2:N2DT2A;3:N2AT2B;Fig2-1ThePCRamplificationsofPPD-B1genebytheprimersPpd-B1-FandPpd-B1-RM:DL50001:N2BT2D;2:N2DT2A;3:N2AT2B;圖2-2引物Ppd-B1-F和Ppd-B1-R擴增新變異材料GLHM：DNAMarker50001-2：GLHFig2-2ThePCRamplificationofGLHbyprimersPpd-B1-FandPpd-B1-RM：DNAMarker50001-2：GLH為了進一步分析變異材料GLH的PPD-B1基因上游啟動子-600bp以上序列的組成，利用前人設計的上游引物TaPpd-B1proF1和下游引206bp_del_25_R1，用于啟動子區(qū)上游序列克攏用上述一對引物對中國春及其第2同源群的缺體-四體系進行PCR擴增，在中國春及其缺體-四體N2AT2B、N2DT2A中擴增出條帶，在N2BT2D無擴增產(chǎn)物，即在缺2B染色體的中國春上無擴增產(chǎn)物，從而將引物定位于2B染色體上（圖2-3）。PPD-B1基因位于小麥2B染色體上，表明設計的引物對擴增PPD-B1基因具有特異性。利用上面特異性引物對小麥品種GLH進行擴增，擴增出了5000bp左右大小的條帶（圖2-4），回收PCR產(chǎn)物進行連接和轉化，鑒定陽性克隆，將鑒定合格的三個樣品進行測序，測序片段長度為5294bp（附錄3）。將編碼區(qū)與啟動子區(qū)的序列進行拼接，獲得8484bp的序列。與PPD-B1位點已知等位變異類型對比，新變異啟動子區(qū)序列的大小明顯不同于已知等位變異。在已有研究結果中，光周期基因PPD-B1啟動子區(qū)片段插入的等位變異和編碼區(qū)PRR基因多拷貝的321M3768bp21M3768bp
第二章小麥光周期基因新等位變異Ppd-B1a.3的序列組成和對抽穗期效應13等位變異分別被命名為Ppd-B1a.1、Ppd-B1a.2，故本研究將品種GLH的光周期基因新等位變異命名為Ppd-B1a.3。圖2-3引物TaPpd-B1proF1和206bp_del_25_R1在中國春缺體-四體等材料中PCR擴增結果M:DNAMarker5000;1:中國春;2:N2BT2D;3:N2AT2B;4:N2DT2AFig2-3ThePCRamplificationsofPPD-B1genebytheprimersTaPpd-B1proF1and206bp_del_25_R1M:DNAMarker5000;1:ChineseSpring;2:N2BT2D;3:N2AT2B;4:N2DT2A圖2-4引物TaPpd-B1proF1和206bp_del_25_R1擴增條帶M:DNAMarker5000bp,1-7:GLH;8:中國春Fig2-4ThePCRamplificationsofPPD-B1genebyprimersTaPpd-B1proF1and206bp_del_25_R1M:DNAMarker5000bp,1-7:GLH;8:ChineseSpring圖2-5PPD-B1位點不同變異類型結構Fig2-5ThreedifferentstructuresofallelevariationsatPPD-B1locus206bp_del_25_R1308bpinserting4256bpinserting3‘UTRATG3‘UTR3‘UTR-730bp-638bpPpd-B1bPpd-B1aNovelTaPpd-B1proF1-1364bp-600bpPpd-B1-FPpd-B1-R+3172bpExon1Exon8+11M2341060bp43217658M5294bp1060bp
【參考文獻】：
期刊論文
[1]等位變異Vrn-B1a和Vrn-B1b的春化效應及其在黃淮冬麥區(qū)小麥品種中的分布[J]. 王軒,鞠麗萍,劉芳軍,張鈺玉,張帆,付曉潔,馮毅,張曉科. 作物學報. 2014(03)
[2]中國小麥地方品種春化基因的分布及其與冬春性的關系[J]. 姜瑩,黃林周,胡銀崗. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2010(13)
[3]光周期途徑植物開花決定關鍵基因FT[J]. 郭春曉,田素波,鄭成淑,王文莉,孫憲芝. 基因組學與應用生物學. 2009(03)
[4]六倍體小麥基因克隆方法研究進展[J]. 李景娟,張正斌,李魏強,徐萍. 麥類作物學報. 2007(02)
[5]光周期影響植物花時的分子機制[J]. 陳曉,李思遠,吳連成,王翠玲,陳彥惠. 西北植物學報. 2006(07)
博士論文
[1]普通小麥春化基因的克隆及表達特性分析[D]. 袁秀云.河南農(nóng)業(yè)大學 2009
[2]小麥光周期基因的研究[D]. 郭志愛.四川農(nóng)業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]小麥春化基因Vrn-1新等位變異發(fā)掘[D]. 王敏慧.中國農(nóng)業(yè)科學院 2011
[2]小麥春化及光周期基因分子標記檢測[D]. 黃瓊瑞.安徽農(nóng)業(yè)大學 2010
[3]小麥春化基因及其等位變異的研究[D]. 張晶.中國農(nóng)業(yè)科學院 2010
本文編號：3218307
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