發(fā)布時間：2020-06-21 12:13

【摘要】：大豆[Glycine Max(L.)Merr.]是起源于溫帶地區(qū)的重要豆科作物。光周期反應是大豆緯度適應性的重要影響因素。溫帶地區(qū)的大豆品種在引種到低緯度地區(qū)時早熟并且產(chǎn)量降低。長童期(Long Juvenile)性狀可以在短日照條件下延長大豆營養(yǎng)生長期并且提高大豆產(chǎn)量,使大豆可適應的緯度范圍大大增加。目前對大豆長童期性狀的研究并不詳盡。本研究通過GWAS、QTL定位和圖位克隆等手段挖掘控制大豆長青春期性狀的位點,結果如下:1.以兩個地點的短日照條件下檢測的338份大豆種質資源的開花期數(shù)據(jù)作為表型數(shù)據(jù),聯(lián)合基因組重測序得到的基因型數(shù)據(jù),對長童期性狀進行全基因組關聯(lián)分析。檢測到兩個穩(wěn)定出現(xiàn)的長童期性狀關聯(lián)位點,分別位于6號和19號染色體,這兩個位點均為尚未報道的位點。2.提出了一種使用多遺傳群體聯(lián)合簡化重測序基因分型技術,快速定位QTL的策略。使用8個具有長童期性狀的親本和1個正常童期的親本構建了 6個F2群體并在短日照條件下進行花期檢測,聯(lián)合簡化重測序基因分型技術獲得的高密度遺傳圖譜,發(fā)現(xiàn)了 7個與長童期性狀相關的QTL,4個為尚未報道的位點,其中2個位點是在至少兩個群體內(nèi)重復出現(xiàn)的穩(wěn)定位點,使用重測序數(shù)據(jù)和GO注釋分析預測了這兩個位點的候選基因。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239-kb的區(qū)間內(nèi),在區(qū)間內(nèi)找到候選基因GmELF3,測序發(fā)現(xiàn)Paranagoiana中ELF3在第四個外顯子插入了一個Tyl/copia樣反轉錄轉座子,導致翻譯提前終止。通過互補試驗證明ELF3是E6基因,e6是J基因的一種功能缺失型等位變異。本實驗通過GWAS和QTL定位的方法各自找到了 2個新的與長童期性狀相關的穩(wěn)定位點,并且圖位克隆了大豆長童期位點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童期性狀的位點和基因對闡明大豆在低緯度地區(qū)的適應機制和低緯度地區(qū)的大豆育種具有重要意義。
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S565.1;Q943.2
【圖文】：

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

以上基因構成了長日照條件下大豆光周期反應的基本構架：在長日照條件逡逑下，兩個光敏色素基因五３、五４將光信號傳遞至生物鐘系統(tǒng)，并促進五ｉ的表逡逑達，￡７則下調(diào)ＦＪ２ａ和Ｆｒ５ａ的表達，從而抑制開花（圖１．２）。逡逑除了以上基因和位點外，大豆中還有很多生育期，開花期相關位點（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】

相關期刊論文 前4條

1 王英;吳存祥;張學明;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[J];作物學報;2008年07期

2 孫昌輝;鄧曉建;方軍;儲成才;;高等植物開花誘導研究進展[J];遺傳;2007年10期

3 陳曉;李思遠;吳連成;王翠玲;陳彥惠;;光周期影響植物花時的分子機制[J];西北植物學報;2006年07期

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本文編號：2724051