【摘要】：棗(Ziziphus jujuba Mill.)隸屬于鼠李科(Rhamnaceae)棗屬(Ziziphus),具有悠久的栽培和馴化歷史。棗在長(zhǎng)期的栽培過(guò)程中,在果實(shí)大小方面形成了豐富的變異,然而導(dǎo)致這些變異的分子調(diào)控機(jī)制并不清楚。本研究通過(guò)兩組具果實(shí)大小相對(duì)性狀的種質(zhì)群體進(jìn)行簡(jiǎn)化基因組測(cè)序,獲得SNP標(biāo)記后進(jìn)行親緣關(guān)系、群體遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性分析,解析棗品種的群體遺傳關(guān)系和結(jié)構(gòu)。通過(guò)多種方法鑒定的受選擇區(qū)域,進(jìn)一步對(duì)受選擇區(qū)域所包含的基因進(jìn)行基因功能及通路的生物信息學(xué)分析,并對(duì)多個(gè)分析中篩選到的基因以及其中與細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、細(xì)胞分裂以及激素相關(guān)的候選基因在桐柏大棗和酸棗果實(shí)發(fā)育過(guò)程的相對(duì)表達(dá)量進(jìn)行了比較分析,主要結(jié)果如下:(1)大果和小果群組:共獲得130077個(gè)高質(zhì)量的SNPs,大果類型棗種質(zhì)的遺傳多樣性(π:0.3214)低于小果類型棗種質(zhì)(π:0.3273),大果類型棗種質(zhì)連鎖不平衡較高,并且具有雜合的選擇優(yōu)勢(shì),受選擇力度較高。大果和小果群組分別檢測(cè)到83和149個(gè)受選擇基因。(2)栽培品種和野生酸棗群組:共獲得315915個(gè)高質(zhì)量的SNPs,栽培品種和野生酸棗的遺傳多樣性分別為:π:0.3100和0.3236,野生酸棗的遺傳多樣性較高。不同的栽培棗品種可能由不同的酸棗獨(dú)立馴化而來(lái)。四種方法鑒定到的受選擇基因有124 個(gè)。(3)兩個(gè)群組分析鑒定出8個(gè)參與細(xì)胞周期、細(xì)胞分裂或激素合成調(diào)控途徑的重要候選基因(LOC107404981、LOC107406728、LOC107424132、LOC107426306、LOC107418232、LOC107432595、LOC107418355和LOC107411529)。對(duì)它們進(jìn)行 qRT-PCR分析表明,候選基因LOC107404981、LOC107406728和LOC107418355在花后45天和75天增加較多,可能是調(diào)控棗果實(shí)大小的目的基因。(4)從'冬棗'成功克隆候選基因ZjTIFY10并構(gòu)建過(guò)表達(dá)載體PRI101-AN-ZjTIFY10,利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法進(jìn)行酸棗的遺傳轉(zhuǎn)化,獲得13個(gè)再生芽。
【圖文】：

ＳＮＰ突變類型分成６類，由于測(cè)序數(shù)據(jù)可以比對(duì)到參考基因組的正負(fù)鏈上，因逡逑此Ｔ：Ａ＞Ｃ：Ｇ中，將Ｔ＞Ｃ和Ａ＞Ｇ歸為一類（閆永才，２０１６）。逡逑大果和小果類型棗群組ＳＮＰ突變頻譜如圖１，由圖可知，Ｔ：Ａ＞Ｃ：Ｇ和Ｃ：Ｇ＞Ｔ：Ａ逡逑為主要ＳＮＰ突變類型，且這兩種主要的突變類型數(shù)量是其他四種突變類型的４倍左逡逑右；轉(zhuǎn)換突變類型遠(yuǎn)大于顛換突變類型。逡逑，Ｉ邋■逡逑Ｔｙｐｅｓ邋ｏｆ邋ＳＮＰｓ逡逑Ｈｃｃ＾ｃ逡逑■邋■逡逑ＨＢ邐．ａｘ；。逡逑ｌｌｌｌｌｌ逡逑＼邋ｌ邋ｌ邋）邋ｌ邋ｉ逡逑Ｔｙｐｅｓ邋Ｏｌ邋ＳＮＰｓ逡逑圖１大果和小果類型群組ＳＮＰ突變頻譜逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１邋ＳＮＰ邋ｍｕｔａｔｉｏｎ邋ｓｐｅｃｔｒｕｍ邋ｏｆ邋ｌａｒｇｅ邋ａｎｄ邋ｓｍａｌｌ邋ｇｒｏｕｐｓ逡逑１１逡逑

Ｆｉｇｕｒｅ邋２－Ａ邋Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ邋ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋（ＰＣＡ）邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｌａｒｇｅ邋ａｎｄ邋ｓｍａｌｌ邋ｊｕｊｕｂｅ邋ｇｒｏｕｐｓ逡逑Ｎｏｔｅ：邋Ｌ邋ａｎｄ邋Ｓ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ邋ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ邋ｌａｒｇｅ邋ｆｒｕｉｔ邋ａｎｄ邋ｓｍａｌｌ邋ｆｒｕｉｔ邋ｇｒｏｕｐｓ逡逑利用獲得的ＳＮＰｓ，對(duì)大果和小果類型群組計(jì)進(jìn)行主成分分析（ＰＣＡ）。如圖２－Ａ逡逑所示，三維立體圖可以發(fā)現(xiàn)，大果和小果棗種質(zhì)群體聚類不明顯，，而且大果和小果棗逡逑種質(zhì)呈現(xiàn)重疊交互的現(xiàn)象，表明兩個(gè)群體具有較近的親緣關(guān)系。逡逑為了更進(jìn)一步研宄大果和小果棗群體的親緣關(guān)系和遺傳結(jié)構(gòu)，基于ＳＮＰ數(shù)據(jù)，逡逑構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)（圖２－Ｂ）。ＰＣＡ和系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)結(jié)果一致表明：兩個(gè)群體的３７份棗逡逑種質(zhì)遺傳關(guān)系較近，彼此間有交叉出現(xiàn)的現(xiàn)象，分支不明顯。由此可見(jiàn)，大果和小果逡逑群體的遺傳分化比較低，兩個(gè)群體區(qū)分不明顯，序列相似性較高，具有相近的親緣關(guān)逡逑系。逡逑１２逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S665.1

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本文編號(hào)：2699407