甘藍型油菜結角層厚度性狀的表觀遺傳途徑調(diào)控研究
發(fā)布時間:2021-04-17 09:13
甘藍型油菜(Brassica napus L.,2n=38,genome AACC)是世界上主要的油料作物之一,可以作為人類食用油和動物蛋白飼料,具有重要的經(jīng)濟價值。隨著世界人口的逐年增加,可利用耕地面積逐漸減少,增加產(chǎn)量仍然是作物育種的主要目標之一。對于馴化作物,育種工作者們提出了一個增加產(chǎn)量的有效策略——―理想株型育種‖。結角層厚度指植株最下部有效角果(有飽滿種子的角果)到最上部有效角果的空間厚度,是一個復雜的綜合株型性狀,不但與經(jīng)濟產(chǎn)量密切相關,還與多個株型性狀有重要聯(lián)系,例如,株高、莖高、結角起點高度、結角終點高度、主花序有效長度、一次有效分枝高度、一次有效分枝數(shù)量、一次無效分枝數(shù)量等。油菜結角層結構還與有效光合面積、透光率、抗倒伏性等具有重要聯(lián)系。油菜是我國第一大油料作物,其主產(chǎn)區(qū)長江流域占全國種植面積85%以上。此區(qū)域品種為冬油菜,因此不與水稻、玉米等作物爭地,可與這些作物錯季種植,從而充分利用土地。但長江流域油菜大面積生產(chǎn)平均產(chǎn)量約120150 kg/畝,少數(shù)高產(chǎn)示范才可突破200 kg/畝,單產(chǎn)的進一步提高仍是主要育種目標。因此,通過改良結角層厚度...
【文章來源】:西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:146 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
甘藍型油菜結角層厚度與多個株型性狀相關Figure1.1TheTPCrelatedtoarchitecturetraitsinB.napus.
第1章文獻綜述3情況(Chapmanetal.2007)。然而,研究表明小麥產(chǎn)量在70~100cm的株高范圍內(nèi)達到最大化(Flinthametal.1997;BOTWRIGHTetal.2005)。圖1.2作物高度如何影響產(chǎn)量的流程圖Figure1.2Flowchartshowinghowcropheightinfluencesyield.ThefigureisderivedfromLiuetal.(2018)水稻株高主要受1~3個主要基因控制,但受次要基因調(diào)控(Liuetal.2008)。大多數(shù)―秈型‖品種的自然或人工誘導的矮稈突變體都是半矮稈基因sd1的純合突變體,很少受兩個以上基因控制。日本水稻品種也存在類似的情況(Liuetal.2008)。水稻矮稈基因的命名已經(jīng)標準化,其中d為矮稈,sd為半矮稈(Mitsunagaetal.1994)。這些基因已根據(jù)發(fā)現(xiàn)的年代進行編號,其中62個d和15個sd基因已注冊(T.1995)。它們大致可分為三類:(1)與sd1位點相同;(2)與sd1共享一個復雜位點;(3)與sd1位點不共位(Muraietal.1990)。玉米株高分為高(2.5m以上)、中(1.8~2.5m)和矮(1.8m以下)三種類型,由單基因或多基因控制(Liuetal.2018a)。目前,在玉米中共發(fā)現(xiàn)了20個矮化基因,但只有17個被定位。除了DWARF8(D8),DWARF9(D9)andDWARF8(D11)之外,這些基因大多是隱性的,且具有單基因特征(Lawitetal.2010;Wangetal.2013)。小麥株高受主要基因控制,并受其他幾個修飾基因調(diào)控。在小麥中,矮化基因主要屬于Rht家族,共鑒定出26個矮化基因。其中9個基因已經(jīng)在遺傳圖譜上被繪制出來,5個基因是隱性的(McintoshR1988)。大多數(shù)研究集中在Rht1、Rht2、Rht3、Rht8、Rht9、Rht10、Rht12和Rht13,它們對產(chǎn)量的影響各不相同。多品種比較表明,攜帶Rht1和Rht2基因的半矮稈栽培品種比較高莖干商業(yè)品種產(chǎn)量更高(MirallesandSlafer1995;Beharavetal.1998;BOTWRIGHTetal.2005;Rebetzkeetal.2011;Rebetzkeetal.2012;Wangeta
第2章甘藍型油菜結角層厚度轉錄組分析17圖2.1部分樣品總RNA電泳圖Figure2.1ElectrophoresisphotosoftotalRNAsofselectedsamples2.3.3通過RNA-seq篩選差異基因根據(jù)連續(xù)三年的結角層性狀調(diào)查,我們選擇了兩組極端材料作為轉錄組測序研究對象。YC4和YC33是厚的結角層材料,而YC11和YC33是選定的薄的結角層材料。YC4、YC33、YC11和YC15連續(xù)三年結角層厚度平均值分別為105.9cm、98.4cm、75.8cm和62.9cm(表2.1)。每個材料取兩個部位,包括莖尖和附近的幼蕾,用于轉錄組測序分析(IlluminaHiSeq2000,Illumina,SanDiego,CA,USA)?傆8個樣品,單樣品產(chǎn)生39.96~50.53百萬條干凈reads,平均每個樣品產(chǎn)生約43.47百萬條干凈reads。每個樣品兩個生物學重復。所有樣品與甘藍型油菜參考基因組的比對率約為83.9%(Chalhoubetal.2014)。詳細比對信息見表2.3和表2.4。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]甘藍型油菜莖高QTL定位及株高相關位點整合[J]. 魏麗娟,劉瑞影,張莉,陳志友,楊鴻,霍強,李加納. 作物學報. 2019(06)
[2]甘藍型雜交油菜主花序長度與植株性狀的相關分析[J]. 戴祥來,趙繼獻,向陽,任廷波,程國平. 中國農(nóng)學通報. 2018(05)
[3]利用DH和IF2群體檢測甘藍型油菜株高相關性狀QTL[J]. 賀亞軍,吳道明,傅鷹,錢偉. 作物學報. 2018(04)
[4]超量表達水稻miRNA 167a調(diào)控株型的研究[J]. 韋懿,陳志輝,陳國興,熊立仲,吳昌銀. 分子植物育種. 2011(04)
博士論文
[1]甘藍型油菜株型與角果相關性狀的QTL分析[D]. 漆麗萍.華中農(nóng)業(yè)大學 2014
碩士論文
[1]甘藍型油菜主花序長度和莖高相關基因的定位分析[D]. 張莉.西南大學 2018
[2]甘藍型油菜株高和角果長及其相關性狀QTL定位[D]. 陰濤.西南大學 2015
[3]油菜株型相關性狀的全基因組關聯(lián)分析[D]. 段秀建.西南大學 2015
[4]甘藍型油菜主要株型性狀的遺傳分析和QTL初步定位[D]. 張倩.西南大學 2013
本文編號:3143195
【文章來源】:西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:146 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
甘藍型油菜結角層厚度與多個株型性狀相關Figure1.1TheTPCrelatedtoarchitecturetraitsinB.napus.
第1章文獻綜述3情況(Chapmanetal.2007)。然而,研究表明小麥產(chǎn)量在70~100cm的株高范圍內(nèi)達到最大化(Flinthametal.1997;BOTWRIGHTetal.2005)。圖1.2作物高度如何影響產(chǎn)量的流程圖Figure1.2Flowchartshowinghowcropheightinfluencesyield.ThefigureisderivedfromLiuetal.(2018)水稻株高主要受1~3個主要基因控制,但受次要基因調(diào)控(Liuetal.2008)。大多數(shù)―秈型‖品種的自然或人工誘導的矮稈突變體都是半矮稈基因sd1的純合突變體,很少受兩個以上基因控制。日本水稻品種也存在類似的情況(Liuetal.2008)。水稻矮稈基因的命名已經(jīng)標準化,其中d為矮稈,sd為半矮稈(Mitsunagaetal.1994)。這些基因已根據(jù)發(fā)現(xiàn)的年代進行編號,其中62個d和15個sd基因已注冊(T.1995)。它們大致可分為三類:(1)與sd1位點相同;(2)與sd1共享一個復雜位點;(3)與sd1位點不共位(Muraietal.1990)。玉米株高分為高(2.5m以上)、中(1.8~2.5m)和矮(1.8m以下)三種類型,由單基因或多基因控制(Liuetal.2018a)。目前,在玉米中共發(fā)現(xiàn)了20個矮化基因,但只有17個被定位。除了DWARF8(D8),DWARF9(D9)andDWARF8(D11)之外,這些基因大多是隱性的,且具有單基因特征(Lawitetal.2010;Wangetal.2013)。小麥株高受主要基因控制,并受其他幾個修飾基因調(diào)控。在小麥中,矮化基因主要屬于Rht家族,共鑒定出26個矮化基因。其中9個基因已經(jīng)在遺傳圖譜上被繪制出來,5個基因是隱性的(McintoshR1988)。大多數(shù)研究集中在Rht1、Rht2、Rht3、Rht8、Rht9、Rht10、Rht12和Rht13,它們對產(chǎn)量的影響各不相同。多品種比較表明,攜帶Rht1和Rht2基因的半矮稈栽培品種比較高莖干商業(yè)品種產(chǎn)量更高(MirallesandSlafer1995;Beharavetal.1998;BOTWRIGHTetal.2005;Rebetzkeetal.2011;Rebetzkeetal.2012;Wangeta
第2章甘藍型油菜結角層厚度轉錄組分析17圖2.1部分樣品總RNA電泳圖Figure2.1ElectrophoresisphotosoftotalRNAsofselectedsamples2.3.3通過RNA-seq篩選差異基因根據(jù)連續(xù)三年的結角層性狀調(diào)查,我們選擇了兩組極端材料作為轉錄組測序研究對象。YC4和YC33是厚的結角層材料,而YC11和YC33是選定的薄的結角層材料。YC4、YC33、YC11和YC15連續(xù)三年結角層厚度平均值分別為105.9cm、98.4cm、75.8cm和62.9cm(表2.1)。每個材料取兩個部位,包括莖尖和附近的幼蕾,用于轉錄組測序分析(IlluminaHiSeq2000,Illumina,SanDiego,CA,USA)?傆8個樣品,單樣品產(chǎn)生39.96~50.53百萬條干凈reads,平均每個樣品產(chǎn)生約43.47百萬條干凈reads。每個樣品兩個生物學重復。所有樣品與甘藍型油菜參考基因組的比對率約為83.9%(Chalhoubetal.2014)。詳細比對信息見表2.3和表2.4。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]甘藍型油菜莖高QTL定位及株高相關位點整合[J]. 魏麗娟,劉瑞影,張莉,陳志友,楊鴻,霍強,李加納. 作物學報. 2019(06)
[2]甘藍型雜交油菜主花序長度與植株性狀的相關分析[J]. 戴祥來,趙繼獻,向陽,任廷波,程國平. 中國農(nóng)學通報. 2018(05)
[3]利用DH和IF2群體檢測甘藍型油菜株高相關性狀QTL[J]. 賀亞軍,吳道明,傅鷹,錢偉. 作物學報. 2018(04)
[4]超量表達水稻miRNA 167a調(diào)控株型的研究[J]. 韋懿,陳志輝,陳國興,熊立仲,吳昌銀. 分子植物育種. 2011(04)
博士論文
[1]甘藍型油菜株型與角果相關性狀的QTL分析[D]. 漆麗萍.華中農(nóng)業(yè)大學 2014
碩士論文
[1]甘藍型油菜主花序長度和莖高相關基因的定位分析[D]. 張莉.西南大學 2018
[2]甘藍型油菜株高和角果長及其相關性狀QTL定位[D]. 陰濤.西南大學 2015
[3]油菜株型相關性狀的全基因組關聯(lián)分析[D]. 段秀建.西南大學 2015
[4]甘藍型油菜主要株型性狀的遺傳分析和QTL初步定位[D]. 張倩.西南大學 2013
本文編號:3143195
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