適宜的抽穗期是保證作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要前提,因此挖掘抽穗期相關(guān)基因并對其功能進行解析,不但可以為培育具有適應(yīng)不同生態(tài)環(huán)境的小麥新品種提供候選基因,而且可以增加對小麥抽穗調(diào)控機理的理解和認(rèn)識。小麥抽穗期突變體M605是從小麥偃展4110(YZ4110)EMS突變體庫中篩選出的一個特晚抽穗的突變體,其攜帶一隱性基因Ta Hd M605。我們前期的研究已將Ta Hd M605定位于小麥3DL染色體上�；虻木氉鲌D是基因圖位克隆的基石。本文利用小麥基因組序列信息及比較基因組學(xué)的原理對小麥抽穗期基因Ta Hd M605所在區(qū)段進行了共線性分析,利用序列比對分析的結(jié)果開發(fā)了大量新的分子標(biāo)記,繪制了小麥抽穗期基因Ta Hd M605精細遺傳圖譜。利用Ta Hd M605兩側(cè)的分子標(biāo)記barc42和cfd152的序列分別BLAST水稻、高粱、大麥和短柄草的基因組序列,通過序列的比對分析,將Ta Hd M605基因鎖定在水稻的LOC_Os01g66190-LOC_Os01g67360、高粱Sb03g042010-Sb03g042770、大麥3H染色體480Mb-510Mb和短柄草Bradi2g57170-Bradi2g57710區(qū)間內(nèi),共線性分析表明該區(qū)段在不同物種中具有比較好的共線性關(guān)系。通過序列的比對分析,在此區(qū)間內(nèi)共開發(fā)了1046對SSR分子標(biāo)記,發(fā)現(xiàn)8對連鎖的分子標(biāo)記,其中最近的分子標(biāo)記M310距離目標(biāo)基因0.8c M。利用新近發(fā)表的小麥中國春3B染色體序列和粗山羊草基因組序列草圖又開發(fā)了766對對新的SSR分子標(biāo)記,發(fā)現(xiàn)13對連鎖的分子標(biāo)記,其中最近分子標(biāo)記M35與目標(biāo)基因共分離。利用新開發(fā)的連鎖標(biāo)記,在大的作圖群體(3228個F2單株和1468個選自次級分離群體的隱性純合單株)中對Ta Hd M605進行了精細遺傳作圖,最終將抽穗期基因Ta Hd M605定位于分子標(biāo)記M310和M27之間,其中,M35與目標(biāo)基因共分離,M310有2個重組單株,M27有1個重組單株。通過對共分離標(biāo)記M35所在scaffold1510和側(cè)翼scaffolds序列中基因及重復(fù)序列的詳細分析,從中選擇15個預(yù)測基因用于SNP標(biāo)記的開發(fā),共獲得16個連鎖SNP位點,目前正在對這些SNP位點進行驗證。此外,利用本室已發(fā)表的粗山羊草高密度遺傳圖,并結(jié)合對該作圖群體抽穗期表型的調(diào)查數(shù)據(jù),在粗山羊草7D染色體bin77-bin78區(qū)間內(nèi)定位了一個控制抽穗期的主效QTL,該QTL貢獻率為21.73%。通過bin77-bin78區(qū)段與水稻基因組序列的比對分析,發(fā)現(xiàn)該區(qū)段在兩物種中的共線性非常差,因此進一步逼近目標(biāo)基因需要依靠小麥本身的基因組序列信息開發(fā)新的分子標(biāo)記。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S512.1;Q943.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
英文縮略表
第一章 引言
    1.1 抽穗期相關(guān)基因的研究進展
        1.1.1 擬南芥開花基因研究進展
        1.1.2 水稻抽穗期相關(guān)基因的研究進展
        1.1.3 小麥抽穗期相關(guān)基因及QTLs研究進展
    1.2 小麥基因的圖位克隆研究進展
        1.2.1 小麥基因組特點及研究現(xiàn)狀
        1.2.2 小麥基因的圖位克隆研究進展
        1.2.3 比較基因組學(xué)研究
    1.3 基因克隆新技術(shù)的研究
        1.3.1 第二代測序技術(shù)的研究進展
        1.3.2 RAD-seq技術(shù)研究進展
        1.3.3 RNA-seq技術(shù)研究進展
        1.3.4 外顯子測序研究進展
    1.4 本研究的目的意義及技術(shù)路線
第二章 小麥抽穗期基因TaHdM605的精細作圖
    2.1 實驗材料與方法
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗方法
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 抽穗期突變體M605表型的深入鑒定與分析
        2.2.2 抽穗期基因TaHdM605的遺傳作圖
        2.2.3 小麥抽穗期基因TaHdM605所在區(qū)段的比較基因組學(xué)分析以及新分子標(biāo)記開發(fā)
        2.2.4 基于小麥 3B染色體序列信息開發(fā)新的分子標(biāo)記
        2.2.5 基于粗山羊草測序草圖開發(fā)新的分子標(biāo)記
        2.2.6 抽穗期基因TaHdM605精細圖繪制與重組體基因型分析
        2.2.7 目標(biāo)區(qū)段SNP標(biāo)記開發(fā)
    2.3 討論
        2.3.1 關(guān)于比較基因組學(xué)在小麥基因克隆應(yīng)用上的探討
        2.3.2 小麥基因克隆SNP分子標(biāo)記的開發(fā)
第三章 利用RAD-seq繪制粗山羊草抽穗期QTL遺傳圖譜
    3.1 實驗材料和方法
        3.1.1 實驗材料
        3.1.2 實驗方法
    3.2 結(jié)果與分析
    3.3 討論
第四章 全文結(jié)論
參考文獻
附錄
致謝
作者簡介

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 Vittoria Brambilla;Fabio Fornara;;Molecular Control of Flowering in Response to Day Length in Rice[J];Journal of Integrative Plant Biology;2013年05期

本文編號：2838347