陸地棉優(yōu)異種質(zhì)J02-508纖維相關(guān)性狀QTL定位及偏分離分析
發(fā)布時間:2021-08-06 03:18
棉花作為世界上最重要的天然纖維作物之一,在我國國民經(jīng)濟中占據(jù)著重要的地位。近年來,隨著人民生活水平的提高和紡織技術(shù)的發(fā)展,人們對棉纖維品質(zhì)的要求越來越高。現(xiàn)有陸地棉品種遺傳基礎(chǔ)比較狹窄,限制了其纖維品質(zhì)的進(jìn)一步改良。棉屬中豐富的品種資源為陸地棉育種和遺傳改良提供了遺傳物質(zhì)基礎(chǔ),種間雜交策略在棉花育種過程中得到了廣泛應(yīng)用。棉花主要的農(nóng)藝性狀如產(chǎn)量、纖維品質(zhì)等重要性狀均為數(shù)量性狀,其表現(xiàn)受環(huán)境和多基因共同作用影響,利用傳統(tǒng)育種方法進(jìn)行改良進(jìn)展緩慢。目前,棉花基因組信息不斷完善,在全基因組水平上將性狀與QTL相結(jié)合,有助于解析相關(guān)性狀的遺傳基礎(chǔ),為棉花品質(zhì)育種提供借鑒和補充。本研究以纖維品質(zhì)優(yōu)異的J02-508和品質(zhì)差的ZRI015兩個陸地棉為親本組配群體,結(jié)合簡化基因組(GBS)測序技術(shù),從全基因組水平對纖維產(chǎn)量及品質(zhì)性狀進(jìn)行QTL定位;并以J02-508為研究材料,對纖維長度相關(guān)候選基因進(jìn)行預(yù)測分析與功能驗證;同時對群體中的偏分離現(xiàn)象進(jìn)行分析,結(jié)合親本J02-508的復(fù)雜遺傳背景信息加以研究,以解析優(yōu)異纖維品質(zhì)的遺傳基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下:1.對J02-508與ZRI015兩個親本的鈴重、衣...
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
檢驗下親本間纖維產(chǎn)量和品質(zhì)性狀差異顯著性n代表重復(fù)個數(shù)
陸地棉優(yōu)異種質(zhì)J02-508纖維相關(guān)性狀QTL定位及偏分離分析28圖2纖維產(chǎn)量與品質(zhì)同一性狀在不同世代間的相關(guān)性Fig.2Correlationbetweenthesametraitsoffiberyieldandqualityindifferentgenerations3.1.4群體纖維產(chǎn)量與品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析綜合所有群體的表型數(shù)據(jù),分別進(jìn)行不同性狀同一群體的相關(guān)性分析,結(jié)果見表2。產(chǎn)量性狀鈴重與衣分之間相關(guān)性不顯著;纖維品質(zhì)性狀之間,纖維長度與纖維強度在四個世代間均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān),纖維長度與馬克隆值在F4、F5和F6三個世代中呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)。其余品質(zhì)性狀間僅在部分世代中相關(guān),相關(guān)性不穩(wěn)定。產(chǎn)量與品質(zhì)性狀之間,鈴重與纖維長度、伸長率和馬克隆值在兩個世代中呈現(xiàn)顯著或極顯著相關(guān),與纖維強度不相關(guān);衣分與纖維長度和馬克隆值在三個世代中正相關(guān),與伸長率在兩個世代中極顯著正相關(guān),與纖維強度在大多數(shù)世代不相關(guān)。因此在我們的后代群體中,一定程度上削弱了纖維產(chǎn)量與品質(zhì)特別是與纖維強度間的負(fù)相關(guān)性,引起這一結(jié)果的原因或作用機理有待進(jìn)一步研究。
陸地棉優(yōu)異種質(zhì)J02-508纖維相關(guān)性狀QTL定位及偏分離分析30表3親本和子代各樣品測序數(shù)據(jù)均值統(tǒng)計表Table3Themeanvalueofthesequencingdataofparentsandoffspring樣品Sample有效數(shù)據(jù)Cleanreads有效比對數(shù)據(jù)MappedreadsQ30百分?jǐn)?shù)Q30(%)GC含量GCcontent(%)平均深度Averagedepth(X)J02-50813,904,443.613,870,976.890.9937.0219.73ZRI01513,791,624.013,758,426.990.7137.2219.64OffspringF55,566,657.65,550,941.889.2338.0111.063.2.2SNP標(biāo)記的開發(fā)與染色體分布基于親本基因型檢測結(jié)果,進(jìn)行親本間多態(tài)性標(biāo)記開發(fā),總共得到115,544個標(biāo)記位點。進(jìn)一步對這些標(biāo)記位點進(jìn)行完整度(0.75)過濾后,獲得30,000個標(biāo)記位點。根據(jù)比對到參考基因組的結(jié)果,去掉比對到未成功組裝的染色體scaffold上的標(biāo)記后,得到25,018個SNP標(biāo)記位于陸地棉26條染色體上。由圖3可以看出,所有的SNP標(biāo)記在26條染色體上的分布不均等。位于D08染色體上的多態(tài)性SNP標(biāo)記密度最高,而A04、A10、A13、D06等染色體上有較大的區(qū)間內(nèi)未得到多態(tài)性SNP標(biāo)記。圖3多態(tài)性SNP標(biāo)記在染色體上的分布和密度不同梯度顏色代表了標(biāo)記間不同的密度值。黑色意味著該區(qū)域內(nèi)沒有標(biāo)記。Fig.3ThedistributionanddensityofthepolymorphicmarkersonchromosomesThegradientcolorsrepresenteddifferentdensityvaluesofmakers.Theblackmeanttherewerenomarkerinthisregion.3.2.3高密度遺傳圖譜構(gòu)建隨后,我們對25,018個SNP標(biāo)記位點過濾掉偏分離P值小于0.001的標(biāo)記后,最終獲得了7,071個標(biāo)記用于遺傳圖譜構(gòu)建。使用Joinmap4.0軟件對前面獲得的7,071個標(biāo)記進(jìn)行連鎖群劃分,得最終的圖譜結(jié)果(圖4)。遺傳連鎖圖譜包含4,060個標(biāo)記,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Transcriptome and QTL analyses reveal candidate genes for fiber quality in Upland cotton[J]. Hantao Wang,Ruiting Zhang,Chao Shen,Ximei Li,De Zhu,Zhongxu Lin. The Crop Journal. 2020(01)
[2]基于限制性內(nèi)切酶簡化基因組測序的兩種主要技術(shù)[J]. 張羽,周婉瑩,孫旺. 分子植物育種. 2020(11)
[3]GBS技術(shù)在植物中的研究進(jìn)展[J]. 喬巖,孫佳慶,魏如倩,劉越. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報. 2019(08)
[4]棉纖維發(fā)育的遺傳特性及相關(guān)基因的研究進(jìn)展[J]. 毛瑋,曹躍芬. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報. 2018(06)
[5]中國南瓜(C.Moschata)F2群體分子標(biāo)記偏分離的遺傳分析[J]. 劉澤發(fā),朱卓娉,黃丁容,姜艷芳,謝波,孫波,孫小武. 分子植物育種. 2019(12)
[6]Designations for individual genomes and chromosomes in Gossypium[J]. WANG Kunbo,WENDEL Jonathan F.,HUA Jinping. Journal of Cotton Research. 2018(01)
[7]棉花SSR標(biāo)記種質(zhì)資源純度鑒定及遺傳多樣性分析[J]. 石建斌,周紅,王寧,許慶華,喬文青,嚴(yán)根土. 生物技術(shù)通報. 2018(07)
[8]棉花功能基因組研究進(jìn)展[J]. 左東云,葉武威,程海亮,王德龍,張友平,王俊娟,王巧連,陳修貴,陸許可,宋國立. 棉花學(xué)報. 2017(S1)
[9]馬氏珠母貝磺基轉(zhuǎn)移酶基因的克隆及功能[J]. 王慶恒,郝瑞娟,鄭哲,鄧岳文,杜曉東. 水產(chǎn)學(xué)報. 2017(05)
[10]具通用性蕓薹屬SSR標(biāo)記在菜心RIL群體中的偏分離分析[J]. 郭培國,王直亮,陳靜芳,夏巖石,李榮華,張華,李光光,鄭巖松,Kadambot Siddique. 分子植物育種. 2016(08)
碩士論文
[1]陸地棉背景毛棉A亞組染色體片段導(dǎo)入系纖維品質(zhì)和產(chǎn)量性狀QTL定位[D]. 白玉婷.西南大學(xué) 2019
[2]陸地棉栽培品種與野生種系帕默爾棉雜交群體纖維品質(zhì)和產(chǎn)量QTL定位[D]. 王金霞.西南大學(xué) 2019
[3]一個新的棉花矮化突變體基因的精細(xì)定位及功能初步驗證[D]. 季高翔.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
本文編號:3324965
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
檢驗下親本間纖維產(chǎn)量和品質(zhì)性狀差異顯著性n代表重復(fù)個數(shù)
陸地棉優(yōu)異種質(zhì)J02-508纖維相關(guān)性狀QTL定位及偏分離分析28圖2纖維產(chǎn)量與品質(zhì)同一性狀在不同世代間的相關(guān)性Fig.2Correlationbetweenthesametraitsoffiberyieldandqualityindifferentgenerations3.1.4群體纖維產(chǎn)量與品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析綜合所有群體的表型數(shù)據(jù),分別進(jìn)行不同性狀同一群體的相關(guān)性分析,結(jié)果見表2。產(chǎn)量性狀鈴重與衣分之間相關(guān)性不顯著;纖維品質(zhì)性狀之間,纖維長度與纖維強度在四個世代間均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān),纖維長度與馬克隆值在F4、F5和F6三個世代中呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)。其余品質(zhì)性狀間僅在部分世代中相關(guān),相關(guān)性不穩(wěn)定。產(chǎn)量與品質(zhì)性狀之間,鈴重與纖維長度、伸長率和馬克隆值在兩個世代中呈現(xiàn)顯著或極顯著相關(guān),與纖維強度不相關(guān);衣分與纖維長度和馬克隆值在三個世代中正相關(guān),與伸長率在兩個世代中極顯著正相關(guān),與纖維強度在大多數(shù)世代不相關(guān)。因此在我們的后代群體中,一定程度上削弱了纖維產(chǎn)量與品質(zhì)特別是與纖維強度間的負(fù)相關(guān)性,引起這一結(jié)果的原因或作用機理有待進(jìn)一步研究。
陸地棉優(yōu)異種質(zhì)J02-508纖維相關(guān)性狀QTL定位及偏分離分析30表3親本和子代各樣品測序數(shù)據(jù)均值統(tǒng)計表Table3Themeanvalueofthesequencingdataofparentsandoffspring樣品Sample有效數(shù)據(jù)Cleanreads有效比對數(shù)據(jù)MappedreadsQ30百分?jǐn)?shù)Q30(%)GC含量GCcontent(%)平均深度Averagedepth(X)J02-50813,904,443.613,870,976.890.9937.0219.73ZRI01513,791,624.013,758,426.990.7137.2219.64OffspringF55,566,657.65,550,941.889.2338.0111.063.2.2SNP標(biāo)記的開發(fā)與染色體分布基于親本基因型檢測結(jié)果,進(jìn)行親本間多態(tài)性標(biāo)記開發(fā),總共得到115,544個標(biāo)記位點。進(jìn)一步對這些標(biāo)記位點進(jìn)行完整度(0.75)過濾后,獲得30,000個標(biāo)記位點。根據(jù)比對到參考基因組的結(jié)果,去掉比對到未成功組裝的染色體scaffold上的標(biāo)記后,得到25,018個SNP標(biāo)記位于陸地棉26條染色體上。由圖3可以看出,所有的SNP標(biāo)記在26條染色體上的分布不均等。位于D08染色體上的多態(tài)性SNP標(biāo)記密度最高,而A04、A10、A13、D06等染色體上有較大的區(qū)間內(nèi)未得到多態(tài)性SNP標(biāo)記。圖3多態(tài)性SNP標(biāo)記在染色體上的分布和密度不同梯度顏色代表了標(biāo)記間不同的密度值。黑色意味著該區(qū)域內(nèi)沒有標(biāo)記。Fig.3ThedistributionanddensityofthepolymorphicmarkersonchromosomesThegradientcolorsrepresenteddifferentdensityvaluesofmakers.Theblackmeanttherewerenomarkerinthisregion.3.2.3高密度遺傳圖譜構(gòu)建隨后,我們對25,018個SNP標(biāo)記位點過濾掉偏分離P值小于0.001的標(biāo)記后,最終獲得了7,071個標(biāo)記用于遺傳圖譜構(gòu)建。使用Joinmap4.0軟件對前面獲得的7,071個標(biāo)記進(jìn)行連鎖群劃分,得最終的圖譜結(jié)果(圖4)。遺傳連鎖圖譜包含4,060個標(biāo)記,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Transcriptome and QTL analyses reveal candidate genes for fiber quality in Upland cotton[J]. Hantao Wang,Ruiting Zhang,Chao Shen,Ximei Li,De Zhu,Zhongxu Lin. The Crop Journal. 2020(01)
[2]基于限制性內(nèi)切酶簡化基因組測序的兩種主要技術(shù)[J]. 張羽,周婉瑩,孫旺. 分子植物育種. 2020(11)
[3]GBS技術(shù)在植物中的研究進(jìn)展[J]. 喬巖,孫佳慶,魏如倩,劉越. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報. 2019(08)
[4]棉纖維發(fā)育的遺傳特性及相關(guān)基因的研究進(jìn)展[J]. 毛瑋,曹躍芬. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報. 2018(06)
[5]中國南瓜(C.Moschata)F2群體分子標(biāo)記偏分離的遺傳分析[J]. 劉澤發(fā),朱卓娉,黃丁容,姜艷芳,謝波,孫波,孫小武. 分子植物育種. 2019(12)
[6]Designations for individual genomes and chromosomes in Gossypium[J]. WANG Kunbo,WENDEL Jonathan F.,HUA Jinping. Journal of Cotton Research. 2018(01)
[7]棉花SSR標(biāo)記種質(zhì)資源純度鑒定及遺傳多樣性分析[J]. 石建斌,周紅,王寧,許慶華,喬文青,嚴(yán)根土. 生物技術(shù)通報. 2018(07)
[8]棉花功能基因組研究進(jìn)展[J]. 左東云,葉武威,程海亮,王德龍,張友平,王俊娟,王巧連,陳修貴,陸許可,宋國立. 棉花學(xué)報. 2017(S1)
[9]馬氏珠母貝磺基轉(zhuǎn)移酶基因的克隆及功能[J]. 王慶恒,郝瑞娟,鄭哲,鄧岳文,杜曉東. 水產(chǎn)學(xué)報. 2017(05)
[10]具通用性蕓薹屬SSR標(biāo)記在菜心RIL群體中的偏分離分析[J]. 郭培國,王直亮,陳靜芳,夏巖石,李榮華,張華,李光光,鄭巖松,Kadambot Siddique. 分子植物育種. 2016(08)
碩士論文
[1]陸地棉背景毛棉A亞組染色體片段導(dǎo)入系纖維品質(zhì)和產(chǎn)量性狀QTL定位[D]. 白玉婷.西南大學(xué) 2019
[2]陸地棉栽培品種與野生種系帕默爾棉雜交群體纖維品質(zhì)和產(chǎn)量QTL定位[D]. 王金霞.西南大學(xué) 2019
[3]一個新的棉花矮化突變體基因的精細(xì)定位及功能初步驗證[D]. 季高翔.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
本文編號:3324965
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