收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

柚遗传多样性及叶片渐绿性状突变研究

余惠文  
【摘要】:柚(Citrus maxima)是柑橘基本种之一,在柑橘中具有重要的生物学地位,同时在中国柑橘产业上占有重要的经济地位。中国是柚类的原产国和主要栽培国之一。根据《禹贡》的记载,柚在中国已有4,000多年的栽培历史。柚多以实生繁殖,在不同的地理环境下,形成了现在丰富多样的种质资源。然而由于各种原因,有些古老品种正在逐渐丢失,且柚类资源的调查和保护工作又比较滞后,对于中国丰富多样的柚类遗传资源,目前尚无比较全面的群体遗传学研究;且多数研究主要针对果实性状进行,而对于叶片的研究比较缺乏。本研究从全国柑橘适栽地区广泛收集柚类资源,包括主栽品种和地方品种,基于n SSR标记技术,分析了中国柚类资源的遗传多样性和群体结构,为中国柚类传播提供了遗传学的证据;进一步通过全基因组重测序技术,开展了琯溪蜜柚果肉色泽突变体研究,挖掘可能与果肉色泽相关的SNP位点;围绕琯溪蜜柚叶片渐绿性状,构建了有性分离群体,挖掘渐绿突变相关的候选基因,为柚遗传改良提供群体基础。主要结果如下:1.柚群体遗传多样性、群体结构及色泽突变分析2010-2013年,连续4年时间从全国13个柚类适栽省份收集了近300份的柚种质资源,其中包含经济栽培品种60份,地方品种212份,柚类杂种2份。该柚类自然群体资源表型丰富,其中果肉为白色的资源有109份,果肉为红色有113份,少数资源果肉为绿色;其它果实性状,如果实大小、果形、种子数、果皮厚度等,均表现出丰富的遗传多样性,表明柚资源收集比较全面。应用定位于柑橘9条染色体上的31对多态性n SSR引物对该自然群体进行多样性分析,共扩增得到147个多态性条带,平均每个位点检测到4.7条带,平均观测杂合度(Ho)为0.325,平均期望杂合度(He)为0.430,31对引物的多态信息含量(PIC)平均值为0.414。群体结构预测显示该自然群体具有2个基本的基因库(K=2),即亚群A与亚群B,且这2个亚群与地理分布相关;其中,亚群A包含中国东南地区大多数品种和中国南方中部地区的部分品种,亚群B则主要由中国西南地区的大多数品种和中国南方中部地区的部分品种组成。与亚群A的Ho(0.307)和He(0.368)相比,亚群B的Ho和He的值分别为0.345和0.465,反映出中国西南地区的柚品种具有较高的杂合度。结合群体结构(K=3)、主成分分析(PCo A)和系统发育分析的结果表明,收集的柚自然群体可分为三个亚群:Pop-a(主要由中国东南地区的品种组成)、Pop-b(主要由中国南方中部的柚品种组成)和Pop-c(主要由中国西南地区的柚品种组成)。分子标记结果显示,Pop-b可能是在柚传播过程中由两个基因库交汇而形成的一个新的多样性子群。瓶颈效应分析发现中国柚自然群体在近期驯化经历了一个微弱的瓶颈效应,并未造成种群有效种群数目的大量减少。以收集的白肉琯溪蜜柚及其突变体红肉琯溪蜜柚为材料进行全基因组重测序,基于生物信息学分析,挖掘到5个差异SNP位点,其中一个SNP位点验证为阳性,且该差异SNP位点为琯溪蜜柚红肉突变体的汁胞层所特有。序列分析显示该位点在白肉琯溪蜜柚中为纯合T,而红肉琯溪蜜柚中由T突变成T/G杂合,导致该位点所在基因(Ci PR)可以继续编码81个氨基酸。进一步分析Ci PR基因在琯溪蜜柚不同发育时期果肉内的表达模式发现,在150 DAF(花后天数)红肉琯溪蜜柚高积累番茄红素时期,Ci PR基因在红肉琯溪蜜柚的表达量高于白肉琯溪蜜柚。将Ci PR基因转化柑橘愈伤,分析超表达阳性系愈伤组织的类胡萝卜素通路基因的表达模式,结果显示相关基因在表达上并没有显著差异,表明该SNP可能是柚类的一个多态性位点。2.琯溪蜜柚叶片渐绿性状研究叶片渐绿突变体琯溪蜜柚(CP)为琯溪蜜柚芽变品种,果皮橙色,叶片有渐绿(缓慢绿化或延迟绿化)性状。以其为母本,晚白柚(WBY)为父本构建有性杂交分离群体,获得551株杂交F1分离后代,其中135株叶片具有渐绿性状(MCW),416株叶片为正常绿叶的表型(WCW)。对MCW和WCW幼年叶片的色素含量分析显示,MCW的叶绿素和类胡萝卜素的含量均显著低于WCW(P0.05)。将亲本CP,WBY,50株渐绿子代混池和50株绿叶子代混池分别提取DNA进行基因组重测序,测序深度分别为27.73×、31.32×、60.18×和57.06×,亲本测序结果的基因组覆盖度约为75%,混池的基因组覆盖度约为80%。BSA(bulk segregant analysis)分析显示与渐绿性状相关的区域位于6号染色体上,候选区域长度为1.45 Mb。开发6个In Del标记将候选区域缩小到包含22个候选基因的0.2 Mb范围内。对这22个候选基因进行表达模式的分析,挖掘到4个在子代之间表达差异显著的基因,分析4个基因的c DNA序列,未发现与性状关联的差异位点。将这4个基因进行烟草(Nicotiana benthamiana)瞬时表达,结果显示超表达Chl660基因的烟草叶片中叶绿素含量显著低于空载(P0.05)。基因Chl660预测的功能为编码YLS9(Yellow-leaf specific gene)蛋白,亚细胞定位显示该基因位于叶绿体上,说明该基因很可能参与琯溪蜜柚叶片渐绿性状的形成。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 蒋楠;;作物遗传多样性的保护和持续利用[J];德阳教育学院学报;2003年02期
2 张铧予;;人类遗传多样性探讨[J];科技风;2018年33期
3 ;遗传多样性影响人类思维[J];中国石油企业;2015年08期
4 ;“全国生物遗传多样性高峰论坛”将在昆明召开[J];生物化学与生物物理进展;2012年09期
5 褚嘉祐;李绍武;张亚平;;努力推动中国的遗传多样性研究[J];遗传;2012年11期
6 杨昭庆;禇嘉祐;;中国人类遗传多样性研究进展[J];遗传;2012年11期
7 谭玉莲;刘迎辉;熊丽娜;朱智;徐伟;曾波;;不同海拔高度的野古草的遗传多样性分析[J];西南师范大学学报(自然科学版);2009年02期
8 ;商业养殖减少了鸡的遗传多样性[J];北方牧业;2008年21期
9 梁琛;张建海;;畜禽遗传多样性的保护和分子评估[J];中国家禽;2005年14期
10 林炜,刁丽娟;RAPD技术及其在动物遗传多样性分析中的应用[J];生物学通报;2002年03期
11 胡守荣,夏铭,郭长英,陆晓春;林木遗传多样性研究方法概况[J];东北林业大学学报;2001年03期
12 李钧敏,边才苗;RAPD技术在生物遗传多样性研究中的应用[J];生物学通报;2001年12期
13 ;《遗传多样性研究的原理与方法》评介[J];动物学研究;2000年02期
14 徐崇荣;牦牛品种及遗传多样性利用[J];畜禽业;1998年05期
15 夏铭;遗传多样性研究进展[J];生态学杂志;1999年03期
16 孙超,杜森有,龙火生;家畜遗传多样性及其检测方法[J];黄牛杂志;1999年03期
17 朱列层,唐国顺,HAZEN S P,KIM H S,WARD R W;用RFLP方法研究陕西省主要小麦品种遗传多样性及其演变[J];西北植物学报;1999年02期
18 钟金城,陈智华;牦牛遗传多样性的研究[J];云南大学学报(自然科学版);1999年S3期
19 张继全;遗传多样性的保护与动物改良[J];国外畜牧科技;1994年06期
20 施立明;;遗传多样性及其保存[J];生物科学信息;1990年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘公社;徐夙侠;刘志鹏;舒庆艳;;羊草种质资源遗传多样性的形态和AFLP分子标记评价[A];中国草学会牧草育种专业委员会2007年学术研讨会论文集[C];2007年
2 ;“全国生物遗传多样性高峰论坛”日程安排[A];全国生物遗传多样性高峰论坛会刊[C];2012年
3 沙伟;林琳;郑云梅;;小仙鹤藓遗传多样性分析[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
4 刘延吉;耿书;;辽宁地区5种野生软枣猕猴桃RAPD遗传多样性分析[A];中国园艺学会猕猴桃分会第四届研讨会论文摘要集[C];2010年
5 张子学;杨冬梅;李杰勤;;白头翁RAPD体系的优化及其遗传多样性分析[A];全国作物生物技术与诱变技术学术研讨会论文摘要集[C];2005年
6 芒来;杨虹;;蒙古马遗传多样性研究进展[A];遗传学进步与人口健康高峰论坛论文集[C];2007年
7 顾万春;;森林遗传多样性及其资源的保存和利用[A];面向21世纪的中国林木遗传育种——中国林学会林木遗传育种第四届年会文集[C];1997年
8 毛培胜;王新国;黄莺;;分子标记技术在牧草遗传多样性研究中的应用[A];2009中国草原发展论坛论文集[C];2009年
9 周秋白;郑宇;周莉;桂建芳;;鄱阳湖鲫鱼遗传多样性分析[A];中国鱼类学会2008学术研讨会论文摘要汇编[C];2008年
10 杨昭庆;褚嘉祐;;中国人类遗传多样性研究进展[A];全国生物遗传多样性高峰论坛会刊[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余惠文;柚遗传多样性及叶片渐绿性状突变研究[D];华中农业大学;2018年
2 孔杰;海岛棉遗传多样性及对纤维性状的关联分析与转录组学分析[D];中国农业大学;2018年
3 李琦;麦田雀麦生物生态学特性与遗传多样性研究[D];山东农业大学;2017年
4 解庆;柴松分类地位与遗传多样性研究[D];西北农林科技大学;2015年
5 尹淑英;紫花苜蓿的种子功能性状及SSR分子标记的遗传多样性[D];兰州大学;2018年
6 Saif Ul Islam;中巴蜻蜓分布和遗传多样性及其相关单链DNA病毒鉴定[D];福建农林大学;2018年
7 汪焕;扬子鳄饲养种群交配体系及对种群遗传多样性的影响[D];安徽师范大学;2018年
8 任海龙;金花菜的遗传多样性及连锁图谱构建[D];扬州大学;2017年
9 杨建敏;中国沿海脉红螺Papana Venosa遗传多样性研究[D];中国海洋大学;2004年
10 何余堂;白菜型油菜的遗传多样性及特殊种质资源的研究[D];华中农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟祥善;黄芪ISSR和ITS分子标记遗传多样性及有效成分的关联性分析[D];宁夏大学;2018年
2 芮文婧;基于表型性状与SNP标记的番茄种质资源遗传多样性分析[D];宁夏大学;2018年
3 赵娜;上海地区重引入獐(Hydropotes inermis)遗传管理研究[D];华东师范大学;2018年
4 饶佳;四川草坡省级自然保护区大熊猫生境选择及遗传多样性研究[D];西华师范大学;2018年
5 黄琦;热带亚热带四座典型大型深水水库盔型溞遗传多样性和遗传结构的时空异质性[D];暨南大学;2018年
6 李雯雯;森林疫霉的分类鉴定和遗传多样性研究[D];中国林业科学研究院;2018年
7 翟立娟;牡丹革质花盘亚组野生种遗传多样性及演化关系研究[D];西北农林科技大学;2018年
8 徐瑶;黄帝陵古侧柏群遗传多样性及群体结构研究[D];西北农林科技大学;2018年
9 谭美;厚朴受干扰种群遗传多样性恢复与初步评价[D];中国林业科学研究院;2018年
10 赵珊;黑龙江省玉米弯孢霉叶斑病病原种类鉴定及遗传多样性分析[D];东北农业大学;2017年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 胡德荣;亚洲人群遗传多样性研究获最新成果[N];健康报;2009年
2 胡云章;绚丽的民族文化 丰富的遗传多样性[N];大众科技报;2008年
3 本报记者 游雪晴;中国的人类遗传多样性研究成果丰硕[N];科技日报;2001年
4 记者 华凌;遗传多样性影响人类身高和思维[N];科技日报;2015年
5 卞晨光;保护家畜遗传多样性刻不容缓[N];中国畜牧兽医报;2012年
6 通威;加强鳜种改良 提高遗传多样性水平[N];中国渔业报;2015年
7 肖力伟 译;中国栽培的大豆品种 遗传多样性变异丰富[N];农民日报;2011年
8 复旦大学教授 中国科学院院士 金力;流动的基因[N];光明日报;2014年
9 记者 齐芳;肿瘤细胞遗传多样性远大于预期[N];光明日报;2015年
10 张桂香;中国地方水牛的遗传多样性[N];农民日报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978