黃瓜染色體片段替換系構(gòu)建及果形相關(guān)QTL定位
發(fā)布時(shí)間：2021-08-06 03:41
黃瓜（Cucumis sativus L.,2n=14）作為一種重要的經(jīng)濟(jì)作物在我國(guó)被廣泛種植。果形是影響黃瓜商品性的重要因素,受多個(gè)數(shù)量性狀位點(diǎn)（QTL）調(diào)控且易受環(huán)境條件的影響。本研究通過(guò)構(gòu)建染色體片段替換系（CSSLs）將控制果形的基因分離到不同株系中,使多基因控制的數(shù)量性狀變成單基因控制的質(zhì)量性狀,然后對(duì)黃瓜果形相關(guān)QTL/基因進(jìn)行定位,進(jìn)而深入解析黃瓜果形調(diào)控機(jī)制。首先對(duì)黃瓜自交系CNS21（長(zhǎng)果）和RNS7（圓果）進(jìn)行表型鑒定。通過(guò)在溫室中兩季種植發(fā)現(xiàn),RNS7子房長(zhǎng)度在1 cm左右,果形指數(shù)在1.11.3之間;商品瓜長(zhǎng)度在5 cm左右,果形指數(shù)約為1;成熟瓜長(zhǎng)度810 cm,果形指數(shù)在0.71.0之間。CNS21子房長(zhǎng)度56 cm（果形指數(shù)1112）;商品瓜時(shí)期果實(shí)細(xì)長(zhǎng),長(zhǎng)度3540 cm（果形指數(shù)約為10）;成熟瓜長(zhǎng)度5060 cm（果形指數(shù)約為10）。關(guān)于果刺性狀,CNS21為白色,果刺密度稀;RNS7為黑色,刺的密...
【文章來(lái)源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
染色體片段替換系構(gòu)建（CSSLs）流程
CNS21 RNS7 狀子房長(zhǎng)度在 1 cm 左右，果形指數(shù)在 1.1 ~ 1.3 之間；商品瓜長(zhǎng)度在 5 cm 左右，果形指數(shù)約為 1；成熟瓜長(zhǎng)度 8 ~ 10 cm，果形指數(shù)在 0.7 ~ 1.0 之間。CNS21 子房長(zhǎng)度 5 ~ 6 cm，果形指數(shù) 11 ~ 12；商品瓜果實(shí)長(zhǎng)度 35 ~ 40 cm，果形指數(shù)約為 10；成熟瓜果實(shí)長(zhǎng)度 50 ~ 60 cm，果形指數(shù)約為 10。對(duì)于果實(shí)刺瘤性狀，CNS21 在開(kāi)花當(dāng)天、商品瓜時(shí)期、成熟瓜時(shí)期果刺均為白色，果刺密度稀，有瘤；RNS7 在果實(shí)發(fā)育整個(gè)時(shí)期果刺均為黑色，無(wú)瘤，刺的密度比 CNS21 更稀。在果皮顏色方面，CNS21 和 RNS7 在開(kāi)花當(dāng)天均為翠綠色；在商品瓜時(shí)期，CNS21 為深綠色，RNS7 果皮顏色為淡綠色；到成熟瓜時(shí)，CNS21果皮顏色變成黃色，而 RNS7 變成棕色（圖 2）。
16花瓣數(shù)為6~7瓣，花瓣較圓；CNS21葉片較平整，葉面積較大，RNS7葉片較為皺縮，葉面積相對(duì)較校以上表型在本課題組前期研究中已有描述（高智慧，2017；葛倩，2018），本試驗(yàn)研究中對(duì)已有表型再次觀察統(tǒng)計(jì)。此外，本研究還對(duì)兩個(gè)親本的種子大小進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)親本在種子形狀上存在明顯差異：CNS21的種子細(xì)長(zhǎng)，長(zhǎng)度為9.4±0.3mm，寬度為3.1±0.1mm，RNS7種子為橢圓形，長(zhǎng)度為7.5±0.2mm，寬度為4.6±0.1mm。對(duì)兩個(gè)親本的幼葉（剛展開(kāi)的葉子）和功能葉（從頂端向下數(shù)第3片葉）的葉面積、初花期到盛花期的植株高度進(jìn)行測(cè)定（圖3）。結(jié)果表明CNS21幼葉的葉面積（63±5cm2）要明顯大于RNS7（42±4cm2），到功能葉時(shí)CNS21的葉面積達(dá)到了225±17cm2，而RNS7功能葉的葉面積僅為136±13cm2，葉面積差異更大。對(duì)于植株高度，初花期CNS21的高度要大于RNS7，到盛花期差異變得更大，說(shuō)明在此階段CNS21的生長(zhǎng)速度要大于RNS7，并且隨著植株生長(zhǎng)，株高差異越來(lái)越大。圖3兩親本葉面積和植株生長(zhǎng)速度比較Fig.3Comparisonofleafareaandplantgrowthratefortwoparents3.2遺傳圖譜的構(gòu)建3.2.1InDel標(biāo)記開(kāi)發(fā)本試驗(yàn)所用InDel標(biāo)記中有81個(gè)為本課題組前期開(kāi)發(fā)，但標(biāo)記間距離較遠(yuǎn)，標(biāo)記在各染色體上分布不均勻，因此還需要繼續(xù)開(kāi)發(fā)新的InDel標(biāo)記來(lái)增加密度。根據(jù)2.2.3.1中的引物設(shè)計(jì)原則，選擇序列差異大于25bp的位點(diǎn)，設(shè)計(jì)了48對(duì)InDel標(biāo)記引物，擴(kuò)增片段大小在150~300bp范圍內(nèi)（少數(shù)大于300bp或小于150bp）。3.2.2InDel標(biāo)記多態(tài)性驗(yàn)證根據(jù)2.2.3.2的標(biāo)記引物PCR擴(kuò)增體系，分別以CNS21和RNS7的基因組DNA為模板進(jìn)行擴(kuò)增，根據(jù)2.2.3.3的瓊脂糖凝膠電泳方法對(duì)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)計(jì)的48對(duì)InDel標(biāo)記引物中有41對(duì)引物擴(kuò)增出了條帶，其中33對(duì)標(biāo)記引物在兩個(gè)親本間有多?
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]攜帶主效落粒基因的水稻染色體片段代換系Z481的鑒定及和SH6（t）定位[J]. 鄭麗媛,魏霞,周可,向佳,李燕,劉寶玉,何光華,凌英華,趙芳明. 科學(xué)通報(bào). 2016(07)
[2]InDel標(biāo)記的研究和應(yīng)用進(jìn)展[J]. 楊潔,赫佳,王丹碧,施恩,楊文宇,耿其芳,王中生. 生物多樣性. 2016(02)
[3]野生大豆染色體片段代換系百粒重的選擇牽連效應(yīng)及響應(yīng)分析[J]. 王久鎮(zhèn),王丹華,馬占洲,谷月,曾慶力,劉春燕,蔣洪蔚,陳慶山. 大豆科學(xué). 2015(06)
[4]基于基因組重測(cè)序信息構(gòu)建玉米第5染色體的片段代換系[J]. 林峰,葛敏,寶華賓,趙涵. 玉米科學(xué). 2015(06)
[5]黃瓜RIL群體瓜長(zhǎng)和把長(zhǎng)的QTL定位分析[J]. 王敏,劉書(shū)林,張圣平,苗晗,王燁,田桂麗,魯宏偉,顧興芳. 西北植物學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]利用野生大豆染色體片段代換系定位百粒重QTL[J]. 陳慶山,蔣洪蔚,孫殿君,劉春燕,辛大偉,曾慶力,馬占洲,胡國(guó)華. 大豆科學(xué). 2014(02)
[7]黃瓜果實(shí)品質(zhì)性狀遺傳及相關(guān)基因分子標(biāo)記研究進(jìn)展[J]. 王敏,董邵云,張圣平,苗晗,王燁,顧興芳. 園藝學(xué)報(bào). 2013(09)
[8]陸地棉染色體片段代換系(BC5F3和BC5F3∶4)產(chǎn)量和纖維品質(zhì)性狀表現(xiàn)的評(píng)價(jià)[J]. 張金鳳,石玉真,梁燕,賈玉娟,張保才,李俊文,龔舉武,劉愛(ài)英,商海紅,王濤,鞏萬(wàn)奎,袁有祿. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2012(05)
[9]黃瓜-酸黃瓜染色體片段導(dǎo)入系群體的構(gòu)建及果實(shí)相關(guān)數(shù)量性狀基因的定位[J]. 孟佳麗,婁群峰,周曉慧,史建磊,陳勁楓. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(08)
[10]黃瓜果實(shí)相關(guān)性狀QTL定位分析[J]. 苗晗,顧興芳,張圣平,張忠華,黃三文,王燁,程周超,張若緯,穆生奇,李曼,張振賢,方智遠(yuǎn). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(24)
博士論文
[1]黃瓜圓形果的QTL定位及無(wú)表皮毛（果刺）基因csgl3的圖位克隆[D]. 潘玉朋.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]黃瓜稀刺基因的定位、克隆及功能分析[D]. 張海洋.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]“C418/9311”染色體片段置換系群體的構(gòu)建及產(chǎn)量相關(guān)性狀的研究[D]. 邊建民.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]水稻染色體片段代換系的構(gòu)建與種子耐儲(chǔ)藏QTL定位[D]. 費(fèi)月新.浙江農(nóng)林大學(xué) 2018
[2]黃瓜兩個(gè)不同果形自交系全基因組多態(tài)性檢測(cè)及果形相關(guān)QTLs定位[D]. 高智慧.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于SNP標(biāo)記的黃瓜抗白粉病染色體單片段代換系鑒定及抗病基因功能分析[D]. 俞婷.揚(yáng)州大學(xué) 2015
本文編號(hào)：3324996
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【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
染色體片段替換系構(gòu)建（CSSLs）流程
CNS21 RNS7 狀子房長(zhǎng)度在 1 cm 左右，果形指數(shù)在 1.1 ~ 1.3 之間；商品瓜長(zhǎng)度在 5 cm 左右，果形指數(shù)約為 1；成熟瓜長(zhǎng)度 8 ~ 10 cm，果形指數(shù)在 0.7 ~ 1.0 之間。CNS21 子房長(zhǎng)度 5 ~ 6 cm，果形指數(shù) 11 ~ 12；商品瓜果實(shí)長(zhǎng)度 35 ~ 40 cm，果形指數(shù)約為 10；成熟瓜果實(shí)長(zhǎng)度 50 ~ 60 cm，果形指數(shù)約為 10。對(duì)于果實(shí)刺瘤性狀，CNS21 在開(kāi)花當(dāng)天、商品瓜時(shí)期、成熟瓜時(shí)期果刺均為白色，果刺密度稀，有瘤；RNS7 在果實(shí)發(fā)育整個(gè)時(shí)期果刺均為黑色，無(wú)瘤，刺的密度比 CNS21 更稀。在果皮顏色方面，CNS21 和 RNS7 在開(kāi)花當(dāng)天均為翠綠色；在商品瓜時(shí)期，CNS21 為深綠色，RNS7 果皮顏色為淡綠色；到成熟瓜時(shí)，CNS21果皮顏色變成黃色，而 RNS7 變成棕色（圖 2）。
16花瓣數(shù)為6~7瓣，花瓣較圓；CNS21葉片較平整，葉面積較大，RNS7葉片較為皺縮，葉面積相對(duì)較校以上表型在本課題組前期研究中已有描述（高智慧，2017；葛倩，2018），本試驗(yàn)研究中對(duì)已有表型再次觀察統(tǒng)計(jì)。此外，本研究還對(duì)兩個(gè)親本的種子大小進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)親本在種子形狀上存在明顯差異：CNS21的種子細(xì)長(zhǎng)，長(zhǎng)度為9.4±0.3mm，寬度為3.1±0.1mm，RNS7種子為橢圓形，長(zhǎng)度為7.5±0.2mm，寬度為4.6±0.1mm。對(duì)兩個(gè)親本的幼葉（剛展開(kāi)的葉子）和功能葉（從頂端向下數(shù)第3片葉）的葉面積、初花期到盛花期的植株高度進(jìn)行測(cè)定（圖3）。結(jié)果表明CNS21幼葉的葉面積（63±5cm2）要明顯大于RNS7（42±4cm2），到功能葉時(shí)CNS21的葉面積達(dá)到了225±17cm2，而RNS7功能葉的葉面積僅為136±13cm2，葉面積差異更大。對(duì)于植株高度，初花期CNS21的高度要大于RNS7，到盛花期差異變得更大，說(shuō)明在此階段CNS21的生長(zhǎng)速度要大于RNS7，并且隨著植株生長(zhǎng)，株高差異越來(lái)越大。圖3兩親本葉面積和植株生長(zhǎng)速度比較Fig.3Comparisonofleafareaandplantgrowthratefortwoparents3.2遺傳圖譜的構(gòu)建3.2.1InDel標(biāo)記開(kāi)發(fā)本試驗(yàn)所用InDel標(biāo)記中有81個(gè)為本課題組前期開(kāi)發(fā)，但標(biāo)記間距離較遠(yuǎn)，標(biāo)記在各染色體上分布不均勻，因此還需要繼續(xù)開(kāi)發(fā)新的InDel標(biāo)記來(lái)增加密度。根據(jù)2.2.3.1中的引物設(shè)計(jì)原則，選擇序列差異大于25bp的位點(diǎn)，設(shè)計(jì)了48對(duì)InDel標(biāo)記引物，擴(kuò)增片段大小在150~300bp范圍內(nèi)（少數(shù)大于300bp或小于150bp）。3.2.2InDel標(biāo)記多態(tài)性驗(yàn)證根據(jù)2.2.3.2的標(biāo)記引物PCR擴(kuò)增體系，分別以CNS21和RNS7的基因組DNA為模板進(jìn)行擴(kuò)增，根據(jù)2.2.3.3的瓊脂糖凝膠電泳方法對(duì)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)計(jì)的48對(duì)InDel標(biāo)記引物中有41對(duì)引物擴(kuò)增出了條帶，其中33對(duì)標(biāo)記引物在兩個(gè)親本間有多?
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]攜帶主效落粒基因的水稻染色體片段代換系Z481的鑒定及和SH6（t）定位[J]. 鄭麗媛,魏霞,周可,向佳,李燕,劉寶玉,何光華,凌英華,趙芳明. 科學(xué)通報(bào). 2016(07)
[2]InDel標(biāo)記的研究和應(yīng)用進(jìn)展[J]. 楊潔,赫佳,王丹碧,施恩,楊文宇,耿其芳,王中生. 生物多樣性. 2016(02)
[3]野生大豆染色體片段代換系百粒重的選擇牽連效應(yīng)及響應(yīng)分析[J]. 王久鎮(zhèn),王丹華,馬占洲,谷月,曾慶力,劉春燕,蔣洪蔚,陳慶山. 大豆科學(xué). 2015(06)
[4]基于基因組重測(cè)序信息構(gòu)建玉米第5染色體的片段代換系[J]. 林峰,葛敏,寶華賓,趙涵. 玉米科學(xué). 2015(06)
[5]黃瓜RIL群體瓜長(zhǎng)和把長(zhǎng)的QTL定位分析[J]. 王敏,劉書(shū)林,張圣平,苗晗,王燁,田桂麗,魯宏偉,顧興芳. 西北植物學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]利用野生大豆染色體片段代換系定位百粒重QTL[J]. 陳慶山,蔣洪蔚,孫殿君,劉春燕,辛大偉,曾慶力,馬占洲,胡國(guó)華. 大豆科學(xué). 2014(02)
[7]黃瓜果實(shí)品質(zhì)性狀遺傳及相關(guān)基因分子標(biāo)記研究進(jìn)展[J]. 王敏,董邵云,張圣平,苗晗,王燁,顧興芳. 園藝學(xué)報(bào). 2013(09)
[8]陸地棉染色體片段代換系(BC5F3和BC5F3∶4)產(chǎn)量和纖維品質(zhì)性狀表現(xiàn)的評(píng)價(jià)[J]. 張金鳳,石玉真,梁燕,賈玉娟,張保才,李俊文,龔舉武,劉愛(ài)英,商海紅,王濤,鞏萬(wàn)奎,袁有祿. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2012(05)
[9]黃瓜-酸黃瓜染色體片段導(dǎo)入系群體的構(gòu)建及果實(shí)相關(guān)數(shù)量性狀基因的定位[J]. 孟佳麗,婁群峰,周曉慧,史建磊,陳勁楓. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(08)
[10]黃瓜果實(shí)相關(guān)性狀QTL定位分析[J]. 苗晗,顧興芳,張圣平,張忠華,黃三文,王燁,程周超,張若緯,穆生奇,李曼,張振賢,方智遠(yuǎn). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(24)
博士論文
[1]黃瓜圓形果的QTL定位及無(wú)表皮毛（果刺）基因csgl3的圖位克隆[D]. 潘玉朋.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]黃瓜稀刺基因的定位、克隆及功能分析[D]. 張海洋.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]“C418/9311”染色體片段置換系群體的構(gòu)建及產(chǎn)量相關(guān)性狀的研究[D]. 邊建民.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
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[2]黃瓜兩個(gè)不同果形自交系全基因組多態(tài)性檢測(cè)及果形相關(guān)QTLs定位[D]. 高智慧.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于SNP標(biāo)記的黃瓜抗白粉病染色體單片段代換系鑒定及抗病基因功能分析[D]. 俞婷.揚(yáng)州大學(xué) 2015
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