發(fā)布時間：2020-10-12 22:09

　　 適宜的抽穗期是保證作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要前提,因此挖掘抽穗期相關基因并對其功能進行解析,不但可以為培育具有適應不同生態(tài)環(huán)境的小麥新品種提供候選基因,而且可以增加對小麥抽穗調控機理的理解和認識。小麥抽穗期突變體M605是從小麥偃展4110(YZ4110)EMS突變體庫中篩選出的一個特晚抽穗的突變體,其攜帶一隱性基因Ta Hd M605。我們前期的研究已將Ta Hd M605定位于小麥3DL染色體上�；虻木氉鲌D是基因圖位克隆的基石。本文利用小麥基因組序列信息及比較基因組學的原理對小麥抽穗期基因Ta Hd M605所在區(qū)段進行了共線性分析,利用序列比對分析的結果開發(fā)了大量新的分子標記,繪制了小麥抽穗期基因Ta Hd M605精細遺傳圖譜。利用Ta Hd M605兩側的分子標記barc42和cfd152的序列分別BLAST水稻、高粱、大麥和短柄草的基因組序列,通過序列的比對分析,將Ta Hd M605基因鎖定在水稻的LOC_Os01g66190-LOC_Os01g67360、高粱Sb03g042010-Sb03g042770、大麥3H染色體480Mb-510Mb和短柄草Bradi2g57170-Bradi2g57710區(qū)間內(nèi),共線性分析表明該區(qū)段在不同物種中具有比較好的共線性關系。通過序列的比對分析,在此區(qū)間內(nèi)共開發(fā)了1046對SSR分子標記,發(fā)現(xiàn)8對連鎖的分子標記,其中最近的分子標記M310距離目標基因0.8c M。利用新近發(fā)表的小麥中國春3B染色體序列和粗山羊草基因組序列草圖又開發(fā)了766對對新的SSR分子標記,發(fā)現(xiàn)13對連鎖的分子標記,其中最近分子標記M35與目標基因共分離。利用新開發(fā)的連鎖標記,在大的作圖群體(3228個F2單株和1468個選自次級分離群體的隱性純合單株)中對Ta Hd M605進行了精細遺傳作圖,最終將抽穗期基因Ta Hd M605定位于分子標記M310和M27之間,其中,M35與目標基因共分離,M310有2個重組單株,M27有1個重組單株。通過對共分離標記M35所在scaffold1510和側翼scaffolds序列中基因及重復序列的詳細分析,從中選擇15個預測基因用于SNP標記的開發(fā),共獲得16個連鎖SNP位點,目前正在對這些SNP位點進行驗證。此外,利用本室已發(fā)表的粗山羊草高密度遺傳圖,并結合對該作圖群體抽穗期表型的調查數(shù)據(jù),在粗山羊草7D染色體bin77-bin78區(qū)間內(nèi)定位了一個控制抽穗期的主效QTL,該QTL貢獻率為21.73%。通過bin77-bin78區(qū)段與水稻基因組序列的比對分析,發(fā)現(xiàn)該區(qū)段在兩物種中的共線性非常差,因此進一步逼近目標基因需要依靠小麥本身的基因組序列信息開發(fā)新的分子標記。
【學位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：博士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：S512.1;Q943.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
英文縮略表
第一章 引言
    1.1 抽穗期相關基因的研究進展
        1.1.1 擬南芥開花基因研究進展
        1.1.2 水稻抽穗期相關基因的研究進展
        1.1.3 小麥抽穗期相關基因及QTLs研究進展
    1.2 小麥基因的圖位克隆研究進展
        1.2.1 小麥基因組特點及研究現(xiàn)狀
        1.2.2 小麥基因的圖位克隆研究進展
        1.2.3 比較基因組學研究
    1.3 基因克隆新技術的研究
        1.3.1 第二代測序技術的研究進展
        1.3.2 RAD-seq技術研究進展
        1.3.3 RNA-seq技術研究進展
        1.3.4 外顯子測序研究進展
    1.4 本研究的目的意義及技術路線
第二章 小麥抽穗期基因TaHdM605的精細作圖
    2.1 實驗材料與方法
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗方法
    2.2 結果與分析
        2.2.1 抽穗期突變體M605表型的深入鑒定與分析
        2.2.2 抽穗期基因TaHdM605的遺傳作圖
        2.2.3 小麥抽穗期基因TaHdM605所在區(qū)段的比較基因組學分析以及新分子標記開發(fā)
        2.2.4 基于小麥 3B染色體序列信息開發(fā)新的分子標記
        2.2.5 基于粗山羊草測序草圖開發(fā)新的分子標記
        2.2.6 抽穗期基因TaHdM605精細圖繪制與重組體基因型分析
        2.2.7 目標區(qū)段SNP標記開發(fā)
    2.3 討論
        2.3.1 關于比較基因組學在小麥基因克隆應用上的探討
        2.3.2 小麥基因克隆SNP分子標記的開發(fā)
第三章 利用RAD-seq繪制粗山羊草抽穗期QTL遺傳圖譜
    3.1 實驗材料和方法
        3.1.1 實驗材料
        3.1.2 實驗方法
    3.2 結果與分析
    3.3 討論
第四章 全文結論
參考文獻
附錄
致謝
作者簡介

【參考文獻】

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1 Vittoria Brambilla;Fabio Fornara;;Molecular Control of Flowering in Response to Day Length in Rice[J];Journal of Integrative Plant Biology;2013年05期

本文編號：2838347