發(fā)布時間：2017-12-15 01:26

  本文關(guān)鍵詞：白菜葉緣裂刻候選基因的預(yù)測與分析

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【摘要】：葉緣裂刻不僅是一個易于識別的形態(tài)性狀,也是與植物光合、抗逆性相關(guān)的重要農(nóng)藝性狀。本研究前期工作中,基于葉緣裂刻主效QTL近等基因系(NIL)與輪回親本RcBr構(gòu)建的NIL-F2群體,對裂刻基因進(jìn)行精細(xì)定位,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行候選基因預(yù)測,并對候選基因結(jié)構(gòu)和表達(dá)特性進(jìn)行分析。研究結(jié)果將對葉裂相關(guān)基因的克隆及分子機(jī)理研究奠定基礎(chǔ),主要研究結(jié)果如下:1.RcBr和NIL形態(tài)觀察及光合參數(shù)測定以葉緣裂刻RcBr和近等基因系NIL為材料,通過掃描電子顯微鏡在不同倍數(shù)下觀察,RcBr的葉緣成層狀排列,而NIL葉緣相對光滑、平整,觀察到的結(jié)果與肉眼觀察一致。通過光合參數(shù)測定表明,RcBr影響了葉綠素的生物合成,進(jìn)而導(dǎo)致光合效率升高,在光合作用中具有顯著優(yōu)勢。2.精細(xì)定位及候選基因預(yù)測基于構(gòu)建的NIL-F2群體,葉緣裂刻的有無符合單基因控制的3:1分離規(guī)律。選取NIL-F2群體中1060株隱性純合個體對WXInDel-31和BrID10909兩個標(biāo)記引物進(jìn)行驗(yàn)證,并用兩標(biāo)記間多態(tài)性引物篩選重組單株,最終將葉緣裂刻基因定位在WXInDel-33和BrID10909之間,物理距離為44.7kb。定位區(qū)間內(nèi)Bra009489基因與擬南芥AT5G04060基因功能類似,編碼脫水響應(yīng)蛋白,該蛋白在葉緣形成中有表達(dá)。因此,預(yù)測該基因?yàn)槿~緣裂刻性狀的候選基因。3.Bra009489基因生物信息學(xué)分析Bra009489基因全長2284bp,含有7個編碼序列(CDS),共編碼590個氨基酸的蛋白。分析表明,Bra09489基因沒有N-端信號肽為非分泌型蛋白;Bra009489蛋白含有多種修飾性位點(diǎn),含有1個甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域;聚類分析表明與擬南芥脫水響應(yīng)蛋白具有高度同源性。4.Bra009489基因結(jié)構(gòu)及多樣性分析克隆測序及比對分析表明,Bra009489基因在葉緣裂刻與近等基因系NIL材料上主要存在SNP位點(diǎn)的差異,同時在蛋白翻譯過程中RcBr末端CDS5編碼區(qū)發(fā)生移碼現(xiàn)象引起蛋白翻譯提前終止。通過對Bra009489基因的多樣性分析比對,得到同樣結(jié)果。5.Bra009489基因表達(dá)模式分析通過對Bra009489基因的時空表達(dá)模式分析發(fā)現(xiàn),Bra009489基因在RcBr和NIL材料的不同時期和組織中表達(dá)趨勢相同,在有葉緣裂刻植株上的相對表達(dá)量均高于葉緣全緣植株,且在六葉期差異極顯著。在葉片嫩葉期、四葉期、八葉期、莖部、根部等組織中相對表達(dá)量較低,表現(xiàn)為差異顯著,在葉片中的相對表達(dá)量要高于莖和根部。
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S634.3

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本文編號：1290135