本文關鍵詞：天然異源四倍體甘藍型油菜中亞基因組的分離及互作　出處：《華中農(nóng)業(yè)大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 異源多倍體 甘藍型油菜 剝離白菜 單體異附加系 非整倍體

【摘要】：由種間雜交進化產(chǎn)生異源多倍體是自然界物種形成的一條重要途徑,其適應性要顯著優(yōu)于其二倍體祖先種。長期以來,揭示異源多倍體中祖先種基因組的起源及結構變化一直是眾多研究者所關注的問題。從一個擁有較長進化史的天然異源多倍體中抽離出其亞基因組并使祖先種得以出現(xiàn),為研究異源多倍體的基因組進化及互作提供了獨特的機會。異源四倍體甘藍型油菜(Brassica napus L.,AACC)是異源多倍體多倍化進程研究的模式植物。本研究中,通過遠緣雜交誘導甘藍型油菜中C亞基因組染色體的優(yōu)先消除,抽離出了整個A亞基因組,進而重建了祖先種白菜型油菜(restituted B.rapa L.,RBR)。同時,以本實驗室先前獲得的一個RBR Oro做父本,與親本甘藍型油菜“Oro”進行雜交及連續(xù)回交,將C亞基因組的單條染色體附加到剝離的A亞基因組上,在同一背景下對C亞基因組進行解析。最終,通過C基因組染色體特異基因引物的PCR擴增及FISH方法鑒定出了全套的單體異附加系(MAALs)。RBR及MAALs的獲得為甘藍型油菜的基因組進化及基因組互作研究提供了新的思路及材料。本研究的主要結果如下:1.遠緣雜交誘導RBR ZS11的建立以國內(nèi)進行測序的甘藍型油菜品種“中雙11”與海甘藍(Crambe abyssinica)進行大量的屬間雜交,獲得了4株染色體數(shù)為2n=29的F1雜種。C基因組的特異BAC為探針的FISH及染色體特異基因引物的PCR擴增證實了這些F1雜種(2n=29)中消除了一個完整的C亞基因組,而保留了全部的A亞基因組染色體,同時經(jīng)海甘藍基因組為探針的GISH分析,未檢測到海甘藍的染色體片段。隨后在F1雜種與海甘藍的回交后代中篩選到染色體數(shù)目為2n=22的單株,該單株經(jīng)人工輔助自交后獲得了染色體為2n=20的植株。這些植株的染色體配對方式與天然白菜的10個二價體及減數(shù)分裂后期I染色體以10:10分離一致,且經(jīng)FISH檢測并未發(fā)現(xiàn)C基因組染色體及片段,證實了這些材料為“中雙11”的剝離白菜(RBR ZS11)。與天然白菜相比,RBR ZS11表現(xiàn)出一些特有的形態(tài)特征,例如生活力弱、易感病、葉片有毛,花型較小且花瓣皺縮,自交結實不正常,特別是冬天葉片貼地生長等。隨機選取57對AFLP引物對4個F1植株、RBR ZS11及雙親進行遺傳分析,各世代植株中均檢測到一定數(shù)目的相對于甘藍型油菜的缺失帶、新增帶及少量的海甘藍特異帶。以隨機選取的32對AFLP引物對RBR ZS11及其它17份材料進行聚類分析,結果顯示RBR ZS11與白菜型油菜“白油一號”聚為一類。2.甘藍型油菜C亞基因組的解析為解析天然甘藍型油菜的C亞基因組,以實驗室先前獲得的剝離白菜RBR Oro為父本,與供體甘藍型油菜“Oro”進行雜交及連續(xù)回交。通過細胞學方法,共確定了646株BC1和BC2群體植株的染色體數(shù)目,其中有129(20.0%)株(2n=21)為可能的MAALs。利用已測序甘藍型油菜“Darmor”的基因組信息設計、篩選了49對C基因組染色體特異的基因引物。經(jīng)特異基因引物的PCR擴增,鑒定到全套的RBR Oro附加單條C亞基因組染色體的9個MAALs。隨后以多個重復序列探針的BAC-FISH對MAALs植株進行分析,證實了染色體特異基因引物的可靠性。相比于親本RBR Oro,MAALs表現(xiàn)了一些可能由附加C染色體決定的特異性狀,例如AAC2的葉片蠟質(zhì)。MAALs終變期的染色體配對以及雌、雄配子的傳遞率均有較大的差異,可能與附加的C基因組染色體與A基因組的同源性及甘藍型油菜中調(diào)節(jié)染色體配對的機制有關。其中,AAC1、AAC2表現(xiàn)較高的異源配對三價體,且二者的雌、雄配子傳遞率顯著高于其它MAALs,而AAC9的異源配對三價體頻率及雌、雄配子傳遞率均最低,這可能與C9染色體攜帶有調(diào)控甘藍型油菜染色體配對的一個主效位點(Pr Bn)相關。最后,借助于全套MAALs,通過設計特異的基因引物進行PCR擴增,將C亞基因組的22個較大的未定的Scaffolds錨定到了對應的C基因組染色體上,證實該套附加系在優(yōu)化基因組信息上的特有作用。
【學位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S565.4

【相似文獻】

相關期刊論文 前8條

1 劉光清;云濤;倪征;張玉穎;;兔病毒性出血癥病毒基因組結構與功能研究進展[J];Virologica Sinica;2006年02期

2 巴恒星;楊福合;李春義;;鹿、�；蚪M不同區(qū)域的微小變異研究[J];特產(chǎn)研究;2012年02期

3 王樂樂;蔣瑞瑞;康相濤;高娟玉;韓瑞麗;;畜禽基因組拷貝數(shù)變異的研究進展[J];西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版);2012年10期

4 馮祥汝;陳義龍;孫真;賈生美;王文東;張俊輝;楊振國;盧強;;鯉魚白細胞介素10基因組DNA克隆及序列分析[J];中國畜牧獸醫(yī);2013年04期

5 孫曉義;盧強;譚業(yè)平;付保忠;李偉;;鯉白細胞介素-8基因組DNA的克隆及序列分析[J];大連水產(chǎn)學院學報;2008年02期

6 張憲;王金朋;雷天宇;金殿川;;玉米亞基因組中代謝基因的分化研究[J];河南農(nóng)業(yè)科學;2014年02期

7 蘆銀華,華修國,崔立,談國蕾,許立華,黃偉堅,陳德勝,陳溥言;感染性豬圓環(huán)病毒2型基因組DNA的分子克隆[J];中國病毒學;2003年04期

8 范進江;薄新文;鐘發(fā)剛;;牛病毒性腹瀉病毒基因組結構與蛋白功能研究進展[J];動物醫(yī)學進展;2008年05期

相關會議論文 前2條

1 孫現(xiàn)超;安德榮;青玲;楊水英;;大麥條紋花葉病毒基因組結構和功能研究進展[A];中國植物病理學會2007年學術年會論文集[C];2007年

2 聶慶華;曾華;雷明明;張細權;;雞ghrelin基因組結構研究及全基因單核苷酸多態(tài)性分析[A];中國的遺傳學研究——中國遺傳學會第七次代表大會暨學術討論會論文摘要匯編[C];2003年

相關重要報紙文章 前1條

1 方福德;基因組測定 破解生命奧秘里程碑[N];人民日報;2000年

相關博士學位論文 前10條

1 朱斌;天然異源四倍體甘藍型油菜中亞基因組的分離及互作[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2016年

2 王力敏;甘藍型油菜應答干旱脅迫的組學研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2017年

3 邵玉嬌;種內(nèi)與種間非整倍性對甘藍型油菜基因表達的擾亂[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2016年

4 王效華;甘藍型油菜根構型響應低磷脅迫的遺傳變異和遺傳傳遞研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2017年

5 秦世玉;甘藍型油菜鉬高低積累品種的篩選及其生理分子機制研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2016年

6 趙波;甘藍型油菜矮稈基因定位、克隆及功能分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2017年

7 趙新旺;甘藍型油菜恢復系輪回選擇群體的遺傳結構分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2016年

8 張泉;甘藍型油菜BOR家族基因分析及BnaC4.BOR1;1c的功能研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2017年

9 郭彥麗;甘藍型油菜種子含油量遺傳及油脂合成相關基因功能分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2017年

10 陳軍;利用高密度SNP圖譜定位甘藍型油菜含油量及角粒相關性狀QTL[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2017年

相關碩士學位論文 前5條

1 齊飛;基于神經(jīng)網(wǎng)絡集成的基因組結構變異檢測研究[D];北京化工大學;2015年

2 黃曉然;玉米基因組大片段缺失檢測算法[D];華南農(nóng)業(yè)大學;2016年

3 潘榮楊;基因組選擇中一步法的應用評價[D];華南農(nóng)業(yè)大學;2016年

4 林常有;鴨MHCⅠ類分子cDNA克隆及其基因組結構[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2004年

5 林彭;幾種基因組評估方法選擇效率的比較研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2013年

，

本文編號：1332178