利用QTL-seq技術(shù)挖掘水稻芽期耐鹽主效QTL
發(fā)布時間:2021-08-04 02:58
水稻是鹽敏感作物,芽期鹽害的發(fā)生將直接影響幼苗建成及后期生長發(fā)育,進而影響最終產(chǎn)量。目前關(guān)于水稻芽期耐鹽性鑒定及基因挖掘鮮有報道。因此,挖掘水稻芽期耐鹽相關(guān)QTLs/基因,對提高該時期耐鹽性及開展鹽漬土水稻直播具有重要意義。本研究利用295份水稻種質(zhì)資源考察了苗高、根數(shù)和根長3個性狀在對照、鹽脅迫及相對值下的差異,篩選出極端品種配制雜交組合,構(gòu)建大規(guī)模F2:3分離群體,通過對該群體芽期耐鹽性鑒定,獲得耐鹽極端抗感池,連同親本進行重測序分析,通過QTL-seq方法獲得關(guān)聯(lián)區(qū)間,進一步根據(jù)親本間序列差異,在關(guān)聯(lián)區(qū)間及其鄰近位置的變異位點處開發(fā)KASP標記,利用F2:3株系構(gòu)建局部遺傳連鎖圖譜,最終通過連鎖分析對QTL-seq結(jié)果進行驗證。主要研究結(jié)果如下:1.通過對295份水稻資源進行芽期耐鹽性篩選,結(jié)果表明,IR36和衛(wèi)國的相對苗高、相對根數(shù)和相對根長分別為0.37、0.30、0.30和0.84、0.67、0.77,兩者芽期耐性相關(guān)性狀差異最大,分別作為鹽敏和耐鹽品種。2.以IR36為母本,衛(wèi)國為父本,構(gòu)建了由983個株系組成的F2:...
【文章來源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
水稻耐鹽QTL在染色體上的分布與整合Figure1-1Distributionandintegrationofsalt-tolerantQTLinriceonchromosome
東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)碩士學(xué)位論文10圖1-2 水稻鹽響應(yīng)基因在基因組上的分布Figure 1-2 The distribution of rice salt response genes in the genome1.4 QTL-seq在植物基因定位上的研究進展大多數(shù)數(shù)量性狀位點和基因分離方法,如基于定位或圖位克隆,都是耗時和低效的方法。相比之下,高通量技術(shù)在標記開發(fā)、基因分型、作物遺傳學(xué)和基因組研究方面有著巨大的前景。基于全基因組重測序的方法能快速分離引起表型突變的基因或QTL。分離分組混合分析法(Bulked Segregant Analysis, BSA)借助分子標記,能夠高效快速的找到目標性狀和分子標記之間的連鎖關(guān)系,該方法由Michlmore等[120]首次提出,并在萵苣中找到分子標記和性狀間的連鎖關(guān)系。目前,由于高通量技術(shù)的發(fā)展,測序的價格迅速下降,進行作物基因組學(xué)研究已成為可能[121]。在自然界中,大多數(shù)重要的農(nóng)藝性狀是由多基因控制的,其中每個基因?qū)Ρ硇偷挠绊戄^小
Seeding height; RN: Root number; RL: Root length; RSH: Relative seeding height; RRN: Relative root number;RRL:Relative root length圖3-1 鹽脅迫下衛(wèi)國和IR36的生長情況Figure 3-1 Growth of Weiguo and IR36 under salt stress3.2 群體構(gòu)建及抗感池篩選在0.5%的NaCl處理和對照條件下考察了983個株系的苗高、根數(shù)和根長及其相對值。從圖3-2可知,只有相對苗高呈正態(tài)分布,而相對根數(shù)和相對根長均表現(xiàn)偏分離,不符合數(shù)量性狀遺傳,這是由于鹽脅迫后大多數(shù)株系的根生長較慢或停止生長,因此相對根數(shù)和相對根長無法作為極端池篩選的評價指標,而相對苗高在株系間差異較顯著,將其作為混池篩選指標,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]利用雙向?qū)胂等后w檢測遺傳背景對耐鹽QTL定位的影響[J]. 楊靜,孫勇,程立銳,周政,王韻,朱苓華,蒼晶,徐建龍,黎志康. 作物學(xué)報. 2009(06)
[2]利用BC2F3產(chǎn)量選擇導(dǎo)入系定位水稻耐鹽QTL[J]. 錢益亮,王輝,陳滿元,張力科,陳冰嬬,崔金騰,劉海燕,朱苓華,石英堯,高用明,黎志康. 分子植物育種. 2009(02)
[3]鹽脅迫對植物的影響及植物鹽適應(yīng)性研究進展[J]. 王東明,賈媛,崔繼哲. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2009(04)
[4]堿脅迫下粳稻幼苗前期耐堿性的數(shù)量性狀基因座檢測[J]. 祁棟靈,郭桂珍,李明哲,楊春剛,張俊國,曹桂蘭,張三元,徐錫哲,周慶陽,韓龍植. 作物學(xué)報. 2009(02)
[5]植物耐鹽性及耐鹽相關(guān)基因的研究進展[J]. 邴雷,趙寶存,沈銀柱,黃占景,葛榮朝. 河北師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(02)
[6]NaCl對水稻谷氨酰胺合成酶活性及同工酶的影響[J]. 李常健,林清華,張楚富,李澤松,彭進,朱英國,PengShaobing,BennettJohn. 武漢大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1999(04)
[7]水稻突變體M-20的耐鹽生理特性[J]. 張慧,周駿馬,郭巖,陳受宜. 植物生理學(xué)報. 1997(02)
[8]鹽脅迫對大豆幼苗子葉各細胞器超氧化物歧化酶(SOD)的影響[J]. 陳一舞,常汝鎮(zhèn),邵桂花. 作物學(xué)報. 1997(02)
[9]水稻上部節(jié)間長度等數(shù)量性狀基因的定位及其遺傳效應(yīng)分析[J]. 譚震波,沈利爽,況浩池,陸朝福,陳英,周開達,朱立煌. 遺傳學(xué)報. 1996(06)
碩士論文
[1]粳稻種質(zhì)資源不同生育時期的耐鹽性評價[D]. 陳亞萍.寧夏大學(xué) 2016
[2]水稻苗期耐旱性基因位點的發(fā)掘[D]. 姜雪.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]利用高代回交導(dǎo)入系定位水稻全生育期耐鹽QTL[D]. 柴路.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2013
[4]幾種主要造林樹種鹽脅迫響應(yīng)及耐鹽機理研究[D]. 朱振賢.南京林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3320863
【文章來源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
水稻耐鹽QTL在染色體上的分布與整合Figure1-1Distributionandintegrationofsalt-tolerantQTLinriceonchromosome
東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)碩士學(xué)位論文10圖1-2 水稻鹽響應(yīng)基因在基因組上的分布Figure 1-2 The distribution of rice salt response genes in the genome1.4 QTL-seq在植物基因定位上的研究進展大多數(shù)數(shù)量性狀位點和基因分離方法,如基于定位或圖位克隆,都是耗時和低效的方法。相比之下,高通量技術(shù)在標記開發(fā)、基因分型、作物遺傳學(xué)和基因組研究方面有著巨大的前景。基于全基因組重測序的方法能快速分離引起表型突變的基因或QTL。分離分組混合分析法(Bulked Segregant Analysis, BSA)借助分子標記,能夠高效快速的找到目標性狀和分子標記之間的連鎖關(guān)系,該方法由Michlmore等[120]首次提出,并在萵苣中找到分子標記和性狀間的連鎖關(guān)系。目前,由于高通量技術(shù)的發(fā)展,測序的價格迅速下降,進行作物基因組學(xué)研究已成為可能[121]。在自然界中,大多數(shù)重要的農(nóng)藝性狀是由多基因控制的,其中每個基因?qū)Ρ硇偷挠绊戄^小
Seeding height; RN: Root number; RL: Root length; RSH: Relative seeding height; RRN: Relative root number;RRL:Relative root length圖3-1 鹽脅迫下衛(wèi)國和IR36的生長情況Figure 3-1 Growth of Weiguo and IR36 under salt stress3.2 群體構(gòu)建及抗感池篩選在0.5%的NaCl處理和對照條件下考察了983個株系的苗高、根數(shù)和根長及其相對值。從圖3-2可知,只有相對苗高呈正態(tài)分布,而相對根數(shù)和相對根長均表現(xiàn)偏分離,不符合數(shù)量性狀遺傳,這是由于鹽脅迫后大多數(shù)株系的根生長較慢或停止生長,因此相對根數(shù)和相對根長無法作為極端池篩選的評價指標,而相對苗高在株系間差異較顯著,將其作為混池篩選指標,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]利用雙向?qū)胂等后w檢測遺傳背景對耐鹽QTL定位的影響[J]. 楊靜,孫勇,程立銳,周政,王韻,朱苓華,蒼晶,徐建龍,黎志康. 作物學(xué)報. 2009(06)
[2]利用BC2F3產(chǎn)量選擇導(dǎo)入系定位水稻耐鹽QTL[J]. 錢益亮,王輝,陳滿元,張力科,陳冰嬬,崔金騰,劉海燕,朱苓華,石英堯,高用明,黎志康. 分子植物育種. 2009(02)
[3]鹽脅迫對植物的影響及植物鹽適應(yīng)性研究進展[J]. 王東明,賈媛,崔繼哲. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2009(04)
[4]堿脅迫下粳稻幼苗前期耐堿性的數(shù)量性狀基因座檢測[J]. 祁棟靈,郭桂珍,李明哲,楊春剛,張俊國,曹桂蘭,張三元,徐錫哲,周慶陽,韓龍植. 作物學(xué)報. 2009(02)
[5]植物耐鹽性及耐鹽相關(guān)基因的研究進展[J]. 邴雷,趙寶存,沈銀柱,黃占景,葛榮朝. 河北師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(02)
[6]NaCl對水稻谷氨酰胺合成酶活性及同工酶的影響[J]. 李常健,林清華,張楚富,李澤松,彭進,朱英國,PengShaobing,BennettJohn. 武漢大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1999(04)
[7]水稻突變體M-20的耐鹽生理特性[J]. 張慧,周駿馬,郭巖,陳受宜. 植物生理學(xué)報. 1997(02)
[8]鹽脅迫對大豆幼苗子葉各細胞器超氧化物歧化酶(SOD)的影響[J]. 陳一舞,常汝鎮(zhèn),邵桂花. 作物學(xué)報. 1997(02)
[9]水稻上部節(jié)間長度等數(shù)量性狀基因的定位及其遺傳效應(yīng)分析[J]. 譚震波,沈利爽,況浩池,陸朝福,陳英,周開達,朱立煌. 遺傳學(xué)報. 1996(06)
碩士論文
[1]粳稻種質(zhì)資源不同生育時期的耐鹽性評價[D]. 陳亞萍.寧夏大學(xué) 2016
[2]水稻苗期耐旱性基因位點的發(fā)掘[D]. 姜雪.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]利用高代回交導(dǎo)入系定位水稻全生育期耐鹽QTL[D]. 柴路.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2013
[4]幾種主要造林樹種鹽脅迫響應(yīng)及耐鹽機理研究[D]. 朱振賢.南京林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3320863
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