甜瓜无毛基因gl的图位克隆与转录组分析

来源 :中国园艺学会2017年学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:furuirui
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  目前关于甜瓜无毛性状的研究仅停留在其遗传规律分析和生理特性,尚未进行相关基因的克隆与分子机制的研究.本研究中通过图位克隆的方法在甜瓜上分离到1个控制无毛性状的候选基因gl,它编码一个HD-ZIP Ⅳ转录因子.结果不仅对甜瓜性状改良和育种有重要的理论和实践意义,而且有助于丰富和完善对多细胞类型表皮毛形成分子机制的认识.选用甜瓜正常材料M465,植株茎蔓及叶片表面有刚毛和短茸毛,用手触摸较粗糙有扎手感;无毛材料M68茎蔓表面、叶柄、叶片及子房上均无刚毛和茸毛,用手触摸非常光滑.通过构建F2群体,利用分离群体分析法(BSA)在初步定位的基础上,通过对亲本的重测序在候选区段开发SSR、SNP和InDel等标记,进一步利用F2群体对gl基因进行精细定位,然后对候选区段的基因预测和序列比较,最终克隆到控制甜瓜无毛性状的候选基因gl.此外,采取了BSR-seq(Bulked Segregate RNA-seq)的方法进行转录组分析,对无毛基因的定位结果进行验证及揭示甜瓜控制表皮毛形成的的调控网络.利用M465和M68两个材料作为亲本,构建了1个含有1 536株的F2群体,遗传分析表明甜瓜无毛性状是由一对隐性单基因控制,并将其命名为gl,然后选用480对SSR标记利用BSA法对两个亲本和混池进行筛选,将gl基因初步定位在8号染色体上,并选择256个F2单株作为初步作图群体进行了初步定位.在此基础上,对亲本M465和M68进行重测序,在候选区域开发6个InDel标记,并利用1 536株的F2群体进行精细定位,最终将gl基因定位在InDel2和InDel5之间11.58 kb的范围内,对该区段进行ORF预测发现只有一候选基因,该基因DNA全长5 367 bp,CDS全长2 166 bp,编码1个含有721个氨基酸的蛋白,经BLAST比对显示它与黄瓜上已经克隆的无毛基因Csa6M514870同源性高达99%,均编码HD-ZIP Ⅳ蛋白.与正常材料序列相比,该基因在无毛材料中发生10个SNP位点突变,其中有4个位于外显子上,6个位于内含子上,且位于第4个外显子上发生SNP导致gl基因在突变体中转录翻译提前终止.根据其中1个外显子的SNP开发成dCAPS标记,在甜瓜573份种质材料中进行了基因型分析,结果与表型调查结果一致,进一步验证了HD-ZIPⅣ就是控制甜瓜表皮毛的候选基因.此外,根据两个BSR-seq混池之间的SNP差异进行的ED关联结果显示,该候选基因的定位区域位于1.98到3.72 Mb范围内,而通过图位克隆的方法将gl基因定位于甜瓜8号染色体上2.45 Mb左右的位置,两种定位方法结果一致.
其他文献
烟粉虱是近年来番茄上高发的虫害,其作为唯一传播媒介传播的TYLCV(Tomato yellow leaf curl virus,番茄黄化曲叶病毒)是番茄的致命病害,严重制约着中国的番茄生产.姜烯(Zingiberene)是一种倍半萜类化合物,广泛分布于番茄体内.番茄叶表面分泌的姜烯对烟粉虱(Bemisia tabaci)具有显著的毒杀和趋避作用,具有天然抗虫特性.分析番茄中控制姜烯含量的遗传基础不
病毒诱导的基因沉默(Virus Induced Gene Silencing,VIGS)是重组病毒载体沉默内源基因表达的技术,在植物抗病性、逆境胁迫、细胞信号传导以及次生代谢生物合成途径基因功能研究中发挥重要作用.番茄抗青枯病的机制研究是当今世界上植物抗病研究的热点和难点之一.乙酰化是最早被发现的与转录有关的组蛋白修饰方式,研究表明组蛋白乙酰化和去乙酰化主要参与植物的生长发育和应对外界环境变化.项
果胶甲酯酶(Pectin methyl esterase,PME;E.C.3.1.1.11)是一种在植物中普遍存在的酶,它可以在植物细胞壁当中催化果胶中的半乳糖醛酸残基去甲酯化.PME在多数植物当中都有报道,它的功能涉及细胞粘附,茎的伸长,花粉管发育,植物器官的脱落和果实的成熟等.本研究利用已知的PME蛋白质序列在Phytozome数据库中进行BLASTp搜索,通过对获得的候选基因序列在Pfam数
对搜集到的243份黄瓜种质资源的主要农艺性状进行客观的调查和评价,为以后的研究和利用提供参考依据.从全国42个地区共搜集到243份黄瓜种质资源,于2016年3月18日育苗,4月20日定植于河北科技师范学院日光温室,经2016春、秋茬和2017春茬进行自交授粉留种,对纯合株系进行农艺性状的调查,主要包含:分枝性(第一分枝节位、分枝级数、一级分枝数、一级分枝有效分枝数、一级分枝有效分枝率)、早熟及产量
采用耐热砧木嫁接可有效提高蔬菜作物的耐热性.本研究中从光合器官和叶绿体抗氧化系统角度探讨耐热砧木缓解黄瓜高温胁迫伤害的生理机制,为嫁接栽培在黄瓜生产上的应用提供理论参考.以课题组前期筛选的高温敏感的黄瓜栽培品种甘多富099 为接穗,耐热砧用葫芦H12为砧木,以甘多富099 自根嫁接苗为对照,嫁接苗长至三叶一心时,移到人工气候箱中进行如下处理:(1)常温,昼夜温度28 ℃/18 ℃;(2)高温,昼夜
为探究Ca2+在一氧化氮(NO)增强黄瓜抗氧化能力提高耐冷性中的作用,以津研4号黄瓜幼苗为试材,利用NO供体亚硝基铁氰化钠(SNP),游离Ca2+螯合剂EGTA,质膜Ca2+通道阻断剂三氯化镧(LaCl3),钙调素(CaM)活性抑制剂三氟拉嗪(TFP)和钙调素激酶(CaM-PK)阻断剂W-7,研究低温胁迫下(10 ℃/6 ℃)黄瓜幼苗叶片相对电导率、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶及其相关基因表达量
黄瓜(Cucumis sativus L.)属葫芦科黄瓜属,世界各地广泛栽培.黄瓜全基因组测序工作的完成及相应数据库的成功构建为黄瓜功能基因组学的研究提供了遗传基础.构建饱和的黄瓜突变体库是分离、鉴定黄瓜功能基因最直接、最有效的方法之一.创建黄瓜突变体库不仅可以拓宽黄瓜遗传基础,解决遗传狭窄的问题,而且可以加速黄瓜功能基因组学的研究步伐.甲基磺酸乙酷(Ethylmethane sulfonate,
黄瓜是硅积累较高的双子叶植物,但其硅吸收的分子机制尚不清楚.本研究中克隆了黄瓜硅转运体基因CsLsi6,并对其功能进行了初步分析.该研究将为阐明黄瓜硅吸收的分子机理奠定基础.以水稻的OsLsi6为基础,通过同源克隆获得黄瓜硅转运体基因CsLsi6,并利用生物信息学手段分析该蛋白的特点.利用荧光定量PCR技术对该基因进行组织表达谱分析.利用黄瓜原生质体瞬时表达进行该蛋白的亚细胞定位.CsLsi6的硅
前人对生物菌肥和土壤调理剂已有相关研究报道,但其配施应用的效应如何,还少有大田方面的试验报道.本试验旨在探索生物菌肥、土壤调理剂及其配施对大棚春黄瓜生长、产量及病害的影响,以便为大棚黄瓜生产提供参考依据.以博新808 春黄瓜、EM微生物菌剂(简称EM)、土壤调理剂、激抗菌-968微生物菌肥(简称968)为试材,在施用底肥的基础上,大棚试验设968、土壤调理剂、968+土壤调理剂、EM+土壤调理剂、
黑龙江省兰西县、杜尔伯特蒙古族自治县、哈尔滨市双城区是黑龙江省大棚西瓜的主产区,由于多年连作,土传枯萎病日趋严重,直接影响西瓜产品质量、产业发展和农民增收.于2015-2017年进行了土壤处理联用生物有机肥防控西瓜枯萎病的田间试验,在西瓜枯萎病高发土壤(西瓜连作8季以上)上,2015年秋季利用棉隆进行土壤熏蒸,2016年春(西瓜苗定植前)施用生物有机肥3 000 kg·hm-2,2017年继续施用