發(fā)布時間：2019-04-18 22:17

【摘要】：谷子作為我國重要的區(qū)域性特色雜糧,同時也是一種較為古老的栽培農作物,具有重要的歷史意義和研究價值。與我國主要的糧食作物相比,谷子在生理特性和理化指標上都具有明顯的優(yōu)勢,被大眾視為糧飼料兩用作物。它不僅能高效利用水分、表現出較好的抗旱耐瘠性,在干旱、半干旱地區(qū)廣泛種植;而且其籽粒(小米)富含多種氨基酸以及人體所必需的礦質營養(yǎng)元素,營養(yǎng)豐富且價值極高,可作為傳統(tǒng)食補、食療的重要原材料。此外,谷子還具有相對較小的基因組(2n=2x=18)。相比于其他黍亞科農作物,谷子可作為解析植物基因組、研究作物抗旱性機理的候選材料,同時也是有望成為研究C4能源作物及黍亞科作物功能基因組的模式作物之一。谷子育種的目標性狀中的很大一部分性狀都被公認為是典型的數量性狀,應用傳統(tǒng)育種方法改良這些性狀,既費時又費力。隨著分子標記技術及高通量測序的快速發(fā)展,分子標記輔助選擇為這些數量性狀的遺傳改良提供了新的思路。谷子全基因組測序工作的順利完成,也為谷子的數量性狀基因(QTL)定位和功能基因組研究提供了非常重要的數據資源。至今,已有大量的谷子分子標記被成功開發(fā),但現有的谷子遺傳圖譜所包含的標記數目較少,覆蓋率低,檢測QTL的效率低。因此,開發(fā)更多的新引物,創(chuàng)建多樣的作圖群體,構建密度較高的遺傳圖譜,鑒定更多、更穩(wěn)定的顯著QTL,對谷子產量及農藝性狀的遺傳改良具有重要應用價值。本研究選用兩個農藝性狀差異較大的谷子栽培品種“隴谷7號”和“豫谷1號”作為親本,建立(豫谷1號×隴谷7號)F_2作圖群體,利用新開發(fā)的微衛(wèi)星(SSR)標記,構建谷子高密度種內遺傳連鎖圖譜;結合兩年的相關表型數據,經檢測分析,以期獲得控制谷子這些重要性狀的穩(wěn)定QTL。主要研究結果如下:1.谷子SSR標記開發(fā)本研究利用“豫谷1號”參考基因組序列,設計了10598對SSR引物,約覆蓋谷子基因組的99.89%。分布在谷子9條染色體上的SSR標記數目介于658~1874個,各染色體上標記密度為16.17~31.78 markers/Mb。其中,第9染色體的標記數目最多,標記密度也最大;第8染色體上的標記數目最少,標記密度也最小。設計的不同重復單元引物中,五核苷酸重復的引物數目最多,二核苷酸重復的引物數目最少。2.群體標記基因型檢測利用10598對SSR引物篩選“豫谷1號”與“隴谷7號”兩親本間的多態(tài)性,共獲得1013對多態(tài)性引物,多態(tài)性比例為9.6%。利用獲得的1013對多態(tài)性引物檢測F_2群體中168個單株的標記基因型,共產生1035個多態(tài)性位點,其中22對引物分別產生2個多態(tài)性位點。經χ~2檢測,其中220個標記位點表現出顯著的偏分離(p0.05),偏分離比例為21.3%。遺傳圖譜上1035個SSR標記覆蓋谷子物理圖譜的395.65 Mb,約為谷子全基因組重組長度(~515 Mb)的76.8%。3.谷子遺傳連鎖圖譜構建利用作圖軟件Jionmap4.0進行連鎖分析,1035個位點分別定位到了谷子的9條染色體上,構建了一張覆蓋1318.8 c M的谷子遺傳圖譜,相鄰標記間的平均間隔為1.27 c M。該圖譜共包含9個連鎖群,依次對應于谷子的9條染色體。其中,第9染色體的重組長度最長,為226.4 c M,標記間的平均距離最大(2.02 c M);重組長度最短的是第7染色體,只有102.9 c M,標記間距相對較小,為0.93 c M;第8染色體上的標記密度最大,平均距離為0.67 c M。4.谷子產量及農藝性狀QTL分析利用上述構建的高密度遺傳圖譜,結合2個年份的谷子11個主要農藝性狀表型數據,檢測到29個與谷子產量及農藝性狀相關的QTL,LOD值為2.56~5.45,解釋變異率介于7.0%~14.3%之間。在檢測到的29個QTL中,有22個QTL增加性狀表型值的等位基因來源于“豫谷1號”,而其余6個QTL來源于“隴谷7號”。另外有1個千粒重QTL(q TGW5.1)增加性狀表型值的等位基因在單環(huán)境(2014年)和聯合分析檢測中分別來源于不同的親本。此外,在第1、5、6染色體上均發(fā)現了控制不同性狀的QTL聚集在同一染色體的同一區(qū)域內。其中第1染色體上檢測到的8個QTL(q LMS1.1、q DMS1.1、q NMS1.1、q MPL1.1、q MPD1.1、q SWP1.1、q PWP1.1、q GWP1.1)聚集在GSA00767~GSA00780區(qū)域內,這些QTL及染色體區(qū)段可以作為下一步研究的重點研究對象。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S515

【參考文獻】

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1 沈琰;王穎;孫大慶;張東杰;;谷子SSR分子標記的研究進展[J];食品與機械;2016年03期

2 Li Zhiyong;Dong Li;Bai Hui;Wang Yongfang;Quan Jianzhang;Dong Zhiping;;AFLP Molecular Markers for Leaf Rust Resistance Genes in Foxtail Millet[J];Plant Diseases and Pests;2015年Z1期

3 李順國;劉斐;劉猛;趙宇;王慧軍;;我國谷子產業(yè)現狀、發(fā)展趨勢及對策建議[J];農業(yè)現代化研究;2014年05期

4 王智蘭;王軍;袁峰;杜曉芬;楊慧卿;郭二虎;;基于PCR技術的谷子分子標記遺傳圖譜構建[J];中國農業(yè)科學;2014年17期

5 馮小磊;趙治海;王曉明;邱風倉;宋國亮;王德權;蘇旭;張曉磊;王峰;;谷子研究進展（英文）[J];Agricultural Science & Technology;2014年04期

6 駱晚俠;張李;楊凱;李奕松;趙波;李明;萬平;;小豆SSR分子標記遺傳連鎖圖譜構建[J];中國農業(yè)科學;2013年17期

7 王曉宇;刁現民;王節(jié)之;王春芳;王根全;郝曉芬;梁增浩;王雪梅;趙芳芳;;谷子SSR分子圖譜構建及主要農藝性狀QTL定位[J];植物遺傳資源學報;2013年05期

8 李志江;李延東;馬金豐;李祥羽;趙麗娟;王紹濱;;谷子抗“拿捕凈”基因的SSR標記[J];黑龍江農業(yè)科學;2013年07期

9 王東東;李良秋;馬連營;陳愛楓;吳清平;;大型真菌中SSR分子標記的開發(fā)與應用進展[J];微生物學通報;2013年04期

10 孫加梅;王雪梅;王東建;楊延兵;李華;段麗麗;王曉宇;張晗;;谷子種質資源遺傳多樣性研究[J];山東農業(yè)科學;2013年03期

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1 易飛;谷子microRNAs及其靶基因的鑒定與功能分析[D];中國農業(yè)大學;2016年

2 唐世義;陸地棉優(yōu)質品種纖維品質性狀QTL定位[D];西南大學;2014年

3 張桂芝;小麥高密度遺傳圖譜構建和產量、穗部和籽粒大小性狀QTL分析[D];山東農業(yè)大學;2014年

4 王霖;小麥遺傳連鎖圖譜構建及主要農藝和品質性狀QTL定位[D];山東農業(yè)大學;2012年

5 崔法;高密度小麥遺傳連鎖圖譜構建及產量相關性狀QTL定位[D];山東農業(yè)大學;2011年

6 何紅中;中國古代粟作研究[D];南京農業(yè)大學;2010年

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2 謝麗莉;谷子光周期敏感相關性狀的QTL定位與分析[D];河南農業(yè)大學;2012年

3 王凡;豫谷一號BAC文庫的構建及鑒定[D];河北師范大學;2009年

4 楊坤;谷子SSR標記連鎖圖譜構建及幾個主要性狀QTL分析[D];河北師范大學;2008年

5 馬麗華;應用5’錨定PCR開發(fā)谷子微衛(wèi)星標記[D];河北師范大學;2008年

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本文編號：2460337