【摘要】：大豆[Glycine Max(L.)Merr.]是起源于溫帶地區(qū)的重要豆科作物。光周期反應(yīng)是大豆緯度適應(yīng)性的重要影響因素。溫帶地區(qū)的大豆品種在引種到低緯度地區(qū)時(shí)早熟并且產(chǎn)量降低。長(zhǎng)童期(Long Juvenile)性狀可以在短日照條件下延長(zhǎng)大豆?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)期并且提高大豆產(chǎn)量,使大豆可適應(yīng)的緯度范圍大大增加。目前對(duì)大豆長(zhǎng)童期性狀的研究并不詳盡。本研究通過(guò)GWAS、QTL定位和圖位克隆等手段挖掘控制大豆長(zhǎng)青春期性狀的位點(diǎn),結(jié)果如下:1.以兩個(gè)地點(diǎn)的短日照條件下檢測(cè)的338份大豆種質(zhì)資源的開花期數(shù)據(jù)作為表型數(shù)據(jù),聯(lián)合基因組重測(cè)序得到的基因型數(shù)據(jù),對(duì)長(zhǎng)童期性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析。檢測(cè)到兩個(gè)穩(wěn)定出現(xiàn)的長(zhǎng)童期性狀關(guān)聯(lián)位點(diǎn),分別位于6號(hào)和19號(hào)染色體,這兩個(gè)位點(diǎn)均為尚未報(bào)道的位點(diǎn)。2.提出了一種使用多遺傳群體聯(lián)合簡(jiǎn)化重測(cè)序基因分型技術(shù),快速定位QTL的策略。使用8個(gè)具有長(zhǎng)童期性狀的親本和1個(gè)正常童期的親本構(gòu)建了 6個(gè)F2群體并在短日照條件下進(jìn)行花期檢測(cè),聯(lián)合簡(jiǎn)化重測(cè)序基因分型技術(shù)獲得的高密度遺傳圖譜,發(fā)現(xiàn)了 7個(gè)與長(zhǎng)童期性狀相關(guān)的QTL,4個(gè)為尚未報(bào)道的位點(diǎn),其中2個(gè)位點(diǎn)是在至少兩個(gè)群體內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)的穩(wěn)定位點(diǎn),使用重測(cè)序數(shù)據(jù)和GO注釋分析預(yù)測(cè)了這兩個(gè)位點(diǎn)的候選基因。3.利用Paranagoiana(e6)×Harosoy(E6)群體在短日照條件下將E6基因定位到了一個(gè)239-kb的區(qū)間內(nèi),在區(qū)間內(nèi)找到候選基因GmELF3,測(cè)序發(fā)現(xiàn)Paranagoiana中ELF3在第四個(gè)外顯子插入了一個(gè)Tyl/copia樣反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子,導(dǎo)致翻譯提前終止。通過(guò)互補(bǔ)試驗(yàn)證明ELF3是E6基因,e6是J基因的一種功能缺失型等位變異。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)GWAS和QTL定位的方法各自找到了 2個(gè)新的與長(zhǎng)童期性狀相關(guān)的穩(wěn)定位點(diǎn),并且圖位克隆了大豆長(zhǎng)童期位點(diǎn)E6,證明E6由ELF3基因編碼。本研究發(fā)現(xiàn)和克隆的控制大豆長(zhǎng)童期性狀的位點(diǎn)和基因?qū)﹃U明大豆在低緯度地區(qū)的適應(yīng)機(jī)制和低緯度地區(qū)的大豆育種具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S565.1;Q943.2
【圖文】：

中的下游直接調(diào)控花器官的基因的表達(dá)調(diào)控開花（Ｍｏｕｒａｄｏｖ，邋２００２）。逡逑模式植物擬南芥的光周期反應(yīng)是由一系列基因和它們的表達(dá)產(chǎn)物所構(gòu)成的逡逑調(diào)控途徑所控制的（圖１．１）：光照信號(hào)由光受體蛋白接收并被傳遞給植物的生物逡逑２逡逑

以上基因構(gòu)成了長(zhǎng)日照條件下大豆光周期反應(yīng)的基本構(gòu)架：在長(zhǎng)日照條件逡逑下，兩個(gè)光敏色素基因五３、五４將光信號(hào)傳遞至生物鐘系統(tǒng)，并促進(jìn)五ｉ的表逡逑達(dá)，￡７則下調(diào)ＦＪ２ａ和Ｆｒ５ａ的表達(dá)，從而抑制開花（圖１．２）。逡逑除了以上基因和位點(diǎn)外，大豆中還有很多生育期，開花期相關(guān)位點(diǎn)（Ｋｅｉｍｅｔ逡逑ａｌ．，邋１９９０；邋Ｍａｎｓｕｒ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋１９９３；邋Ｌｅｅ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋１９９６；邋Ｙａｍａｎａｋａ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００１；邋Ｐｏｏｐｒｏｍｐａｎ邋ｅｔ逡逑８逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 王英;吳存祥;張學(xué)明;王云鵬;韓天富;;不同光周期條件下大豆生育期主基因的效應(yīng)[J];作物學(xué)報(bào);2008年07期

2 孫昌輝;鄧曉建;方軍;儲(chǔ)成才;;高等植物開花誘導(dǎo)研究進(jìn)展[J];遺傳;2007年10期

3 陳曉;李思遠(yuǎn);吳連成;王翠玲;陳彥惠;;光周期影響植物花時(shí)的分子機(jī)制[J];西北植物學(xué)報(bào);2006年07期

4 韓天富,蓋鈞鎰,邱家馴;中國(guó)大豆不同生態(tài)類型代表品種開花前、開花后光周期反應(yīng)的比較研究[J];大豆科學(xué);1998年02期

本文編號(hào)：2724051