收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

甘蓝型油菜基因组中开花期QTL的检测和分析

龙艳  
【摘要】: 开花是高等植物由营养生长向生殖生长转变的标志之一,决定着植物的有性生殖。适时开花以避开不利外界环境,是植物得以繁衍的前提,也是决定作物能否获得丰收的优良农艺性状。植物的开花是由多基因所控制的各种生理生化代谢途径所决定的,是复杂的数量性状,同时也受各种外界环境因素的调节,其中温度和光照是关键的环境因子。油菜是重要的油料作物,根据开花是否需要低温春化,分为冬油菜和春油菜两种类型。人们对油菜开花的机制知之甚少,对决定油菜冬、春性分化的机制更不得而知。 甘蓝型冬油菜品种Tapidor和半冬性油菜品种Ningyou7对低温春化需求不同。本实验室以这两个品种为亲本构建了TN DH群体并在9个冬油菜环境下种植了该群体。实验室还在TN DH群体基础上衍生了RC-F_2群体。本论文报告了用TN DH群体做的两年春油菜开花试验,分析整理了DH群体和RC-F_2群体多年多点共13个冬油菜实验的开花期数据;用100个MS-AFLP分子标记参与构建了含352个标记的初级的TN遗传连锁图,在此基础上整合了230个SSR标记,构建了含621个标记的高密度TN遗传连锁图;利用高密度图谱上229个有DNA序列信息的标记与拟南芥基因组进行了电子比对作图(in silico mapping),在TN遗传图谱上定位了40个共线性区段和84个保守岛;然后采用QTL分析软件WinQTLcart2.5、QTLmapper2.0进行油菜开花期QTL及互作位点的检测和遗传效应分析,目的是在基因组水平上构建甘蓝型油菜开花性状的基因网络图。 研究结果表明,在所有冬油菜环境中群体植株的开花期均表现超亲分离,证实TN DN群体的开花期为数量性状。为了充分揭示数量性状的多基因特征,本文不仅综合分析了两个群体13个冬、春油菜环境中在显著水平上(P=0.05)检测出的开花期QTL(称为显著水平QTL,significant level QTL,SL-QTL),还将效应较小、显著性程度较低(0.5<P<0.05)但能重复检测到的QTL鉴别为微效真实QTL(micro-realQTL,MR-QTL)。结果共检测到42个开花期QTL,其中包括36个SL-QTL和6个MR-QTL。这42个QTL中,过半的QTL仅能在冬油菜种植环境检测到,其中第16连锁群上的一个QTL簇对冬油菜环境开花早晚有决定性作用。仅有1个QTL能在春油菜环境条件下检测到,为春油菜环境特异QTL。另外还检测到了63个互作对。通过电子比对,将拟南芥120个开花基因的548个同源基因定位到TN遗传图谱上,发现其中27%和9%的同源基因被分别定位到油菜开花期QTL置信区间和互作位点的标记区间,它们在很大程度上代表着油菜相应区间的开花功能基因。由此,一个由上百个QTL、互作位点和区间功能基因构成的甘蓝型油菜开花调控网络图初步形成。它不仅为进一步研究油菜开花性状提供了坚实的基础,同时为其它复杂农艺性状的解析拓宽了研究思路。 为了进一步检验QTL定位的准确性和电子比对定位功能基因的可靠性,也为了为油菜的遗传改良提供重要的基因资源,本文对TN DH群体中表现春油菜环境特异性的主效应QTL作了较深入的解析。该QTL位于N10连锁群上,命名为qFT10-4。它在缺乏春化的环境条件下解释群体开花期变异(方差)的52%,而在越冬的冬油菜条件下对群体植株开花期表型变化无贡献。前人在拟南芥中已经揭示了开花的春化途径,而本试验开展的比较基因组学分析表明,春化途径中的关键抑制基因FLC在拟南芥基因组中所处的位置,正对应于qFT10-4的置信区间。 以TN DH群体两亲本之一Tapidor中FLC的同源序列为探针与TN DH群体的总DNA进行Southern杂交,结果将FLC的一个RFLP多态性标记定位到TN遗传图谱上,正位于qFF10-4置信区间的峰值处,于是将该区间的同源FLC基因命名为BnFLC10。从双亲中分离出BnFLC10的长4.5kb的基因组序列,发现等位基因的第一个内含子中存在着三处碱基的差异。根据其中两个差异位点设计等位基因特异性的PCR引物M1和M2,对用半冬性油菜品种Ningyou7为轮回亲本、BnFLC10为目标基因构建的BC_3F_2群体,在春油菜环境下进行开花期表型和基因型的分析。卡方测验表明开花期表型分离符合3:1的分离比(晚花或不开花:早花),同时基因型与表型共分离,表明BnFLC10为春油菜环境中控制TN DH群体开花早晚的主效基因。基因表达实验发现春化确实能使BnFLC10的表达下降,春化前BnFLC10的基因表达量在亲本Ningyou7中居于春油菜品种和冬油菜品种之间,冬油菜亲本Tapidor及其它冬油菜品种的表达量最高。对73个不同来源的油菜品种资源进行BnFLC10与油菜冬春性关联分析,结果M2扩增位点的多态性与开花早晚所表现的冬春性表型相关达到极显著水平(P=0.007)。这些研究均表明qFT10-4的候选基因BnFLC10为控制油菜品种冬、春性分化的关键基因。 本论文提出了三个进一步研究课题:1.微效真实QTL的证实及QTL检测体系的改进;2.油菜冬、春性分化关键基因BnFLC10决定油菜种性的分子机理;3.冬油菜环境特异开花期QTL簇的解析。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王俊生;董育红;张改生;李殿荣;王灏;田建华;;油菜数量性状QTL定位研究进展[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2008年11期
2 邵玉锁;倪西源;黄吉祥;任丽平;赵蔚;方小燕;曹明富;赵坚义;;利用BC_3F_1群体定位和分析甘蓝型油菜A7-含油量QTL[J];中国农业科学;2010年01期
3 杨燕宇;杨盛强;陈哲红;官春云;陈社员;刘忠松;;无芥酸甘蓝型油菜十八碳不饱和脂肪酸含量的QTL定位[J];作物学报;2011年08期
4 刘春林,官春云,李栒,阮颖,廖晓兰,熊兴华,周小云,王国槐,陈社员;油菜分子标记图谱构建及抗菌核病性状的QTL定位[J];遗传学报;2000年10期
5 都智辉;;湖南农民姚恢之“水稻春化法”及“水稻品种杂交”的试验[J];农业科学通讯;1955年02期
6 ;今冬明春化肥的供应形势——省农牧业厅土肥处负责人答本刊记者问[J];新农业;1984年21期
7 田笑明;新冬号小麦品种及其主要亲本的春化特性[J];新疆农业科学;1985年05期
8 ;小麦阶段分析的步骤和方法(春化部分)[J];植物生理学通讯;1955年03期
9 A.A.阿瓦谦,罗仁 ,陈洁莲;冬作转变为春作和春作转变为冬作在遗传性上的定向变异[J];新疆农业科学;1963年10期
10 田克;冬麦唐山6898春化春种超千斤[J];新疆农业科技;1991年06期
11 朱有焕;对鄂西南高山地区甘蓝型油菜拔高种植问题的探讨[J];湖北农业科学;1982年07期
12 湖南省农科院作物所油菜室杂交油菜课题组;甘蓝型油菜萝卜细胞质不育系恢复原的发现[J];湖南农业科学;1985年02期
13 何希树;;甘蓝型油菜病毒病的药剂治蚜防病研究[J];安徽农业科学;1987年01期
14 张瑞茂,侯国佐,朱永生;甘蓝型油菜芽粒形成的时期及对发芽出苗率影响的研究[J];中国油料作物学报;1991年04期
15 庞红喜,黄继英;多效唑对甘蓝型油菜抗寒性的生理效应研究[J];西北农业学报;1992年03期
16 李仕琼;杨弘远;周嫦;;甘蓝型油菜和紫菜苔花粉原生质体的大量分离[J];Journal of Integrative Plant Biology;1992年05期
17 潘大仁,FriedtW;甘蓝型油菜与萝卜属间杂种的获得及其酶学分析[J];福建农业大学学报;1997年04期
18 陈瑛;甘蓝型油菜NCa雄性不育系细胞形态学研究[J];武汉教育学院学报;1998年06期
19 柴建方,马民强,谢小亮,孙果忠,张永强,王海波;外源激素对冬小麦春化作用的影响[J];华北农学报;2000年01期
20 戚存扣,高冠军,浦惠明,傅寿仲,仲裕泉;甘蓝型油菜二体附加系92Ⅰ 1096附加染色体的遗传研究[J];中国油料作物学报;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩毅强;段海燕;王运华;孟金陵;徐芳森;叶祥盛;赵竹青;;甘蓝型油菜磷营养高效种质的筛选与QTL定位[A];第九届中国青年土壤科学工作者学术讨论会暨第四届中国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2004年
2 唐志康;黄荣仙;田露申;郭世星;蒋良材;蒲晓斌;牛应泽;;“化杀灵WP1”诱导的甘蓝型油菜雄性败育花蕾中SSH文库的构建及筛选[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
3 沈金雄;傅廷栋;杨光圣;;甘蓝型油菜杂种优势预测的研究[A];中国的遗传学研究——中国遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2003年
4 陆光远;伍晓明;陈碧云;高桂珍;许鲲;;甘蓝型油菜新型雄性不育突变体的花器官形态特征[A];湖北省遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2004年
5 许本波;李加纳;张学昆;谢伶俐;柴友荣;;甘蓝型油菜查尔酮异构酶基因的克隆和表达研究[A];湖北省暨武汉市生物化学与分子生物学学会第八届第十七次学术年会论文汇编[C];2007年
6 邓晓玲;孔维文;冯震;郭明;李华平;;甘蓝型油菜中NPR1基因的克隆、载体构建及其转化的研究[A];中国植物病理学会2004年学术年会论文集[C];2004年
7 田露申;曾德志;郭世星;万成燕;李一路;张星星;柳丽;邓武明;文凤君;陈胜荣;余青青;牛应泽;;甘蓝型油菜遗传图谱的构建及白花性状QTL定位[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
8 刘忠松;官春云;陈社员;;油菜芥甘种间杂交育种程序研究和种质创新[A];2004’中国作物学会学术年会文集[C];2004年
9 陈凤祥;胡宝成;李强生;侯树敏;吴新杰;费维新;;甘蓝型油菜隐性上位互作核不育的发现、研究与利用[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
10 付春华;刘建民;李运涛;李红;甘露;余龙江;栗茂腾;;AA和EPA合成关键酶基因的克隆及对甘蓝型油菜的遗传转化研究[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 龙艳;甘蓝型油菜基因组中开花期QTL的检测和分析[D];华中农业大学;2008年
2 梅德圣;甘蓝型油菜株高和开花时间的QTL定位及黄籽性状的分子标记[D];中国农业科学院;2005年
3 肖勇;新型甘蓝型油菜A~rA~rC~cC~c基因库的创建与评估[D];华中农业大学;2010年
4 雷绍林;甘蓝型油菜隐性核不育恢复基因BnMS2的精细定位与候选基因鉴定[D];华中农业大学;2009年
5 徐芳森;甘蓝型油菜硼营养高效的生理机制和遗传基础研究[D];华中农业大学;2000年
6 冯发强;甘蓝型油菜种子胎萌的遗传与QTL定位[D];华中农业大学;2009年
7 王晶;甘蓝型油菜中控制开花的主效QTL簇的解析和“成花素”基因家族的克隆及分析[D];华中农业大学;2009年
8 董军刚;甘蓝型油菜温敏细胞质雄性不育系417S选育与鉴定[D];西北农林科技大学;2010年
9 梅家琴;甘蓝与甘蓝型油菜C亚基因组遗传关系调查及甘蓝抗菌核病QTL定位[D];西南大学;2011年
10 刘超;甘蓝型油菜矮杆基因Bnrga-ds的克隆和功能分析[D];华中农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈熙;甘蓝型油菜角果长度性状的遗传及QTL定位[D];华中农业大学;2008年
2 张顺昌;甘蓝型油菜EST-SSRs的开发和千粒重及品质相关性状QTL定位[D];华中农业大学;2008年
3 彭鹏飞;甘蓝型油菜抗裂角性状的鉴定、遗传分析及QTL定位[D];中国农业科学院;2009年
4 柳丽;甘蓝型油菜遗传连锁图谱的构建及花色基因的QTL初步定位[D];四川农业大学;2009年
5 娄延脂;甘蓝型油菜始花期的遗传分析和QTL定位[D];华中农业大学;2008年
6 谭茂玲;甘蓝型油菜转基因体系的建立与PWY86及TLW10表达载体的遗传转化[D];西南大学;2011年
7 李海渤;我国甘蓝型油菜双低品种(系)的遗传多样性评估[D];华中农业大学;2001年
8 吴建忠;甘蓝型油菜结实相关性状分析及QTL定位[D];华中农业大学;2010年
9 肖庆生;甘蓝型油菜抗旱相关基因的表达分析[D];中国农业科学院;2011年
10 杨成军;甘蓝型油菜CHSA、CHSB基因以及WRKY44同源基因片断的克隆与序列分析[D];西南农业大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 实习生 杨如刚;春化:兴边镇 富农家[N];图们江报;2010年
2 石晓忠;酒泉今冬明春化肥市场的“两缺一涨”[N];中华合作时报;2003年
3 春化镇党委书记 李葆祥;全力建设富裕文明和谐新春化[N];图们江报;2011年
4 记者 王代林;四川科技人员发现植物新型耐热基因[N];四川日报;2009年
5 珲宣;春化镇农民增收倚仗“牛经济”[N];吉林农村报;2006年
6 记者 毛翠香;青杂3号杂交油菜鼓了农民的“钱袋子”[N];青海日报;2010年
7 张颐武 北京大学中文系教授;中国文学阅读的转变[N];中国图书商报;2005年
8 实习生 杨如刚 记者 张雪楠 杜守利;全力保障群众生命财产安全[N];图们江报;2010年
9 李山;茉莉酸具有调控花蜜生产功效[N];科技日报;2010年
10 山东省枣庄市山亭区新城77号报箱 潘继兰;早春小拱棚结球白菜栽培技法[N];河北农民报;2007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