玉米苞叶层数的全基因组连锁和关联分析及其共定位基因挖掘

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zh9958
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
玉米的种植面积、产量均居我国粮食作物之首,但部分地区机械收获水平较为落后,这就呈现出了种植面积和产量与机械收获水平严重不平衡的局面。影响机械化收获的主要原因是我国广泛种植的玉米品种普遍存在收获时籽粒含水量高的缺点。而苞叶包裹在果穗外部,其层数的多少直接影响收获期玉米籽粒含水量。但是,到目前为止,国内外对于控制玉米苞叶层数的关键基因的定位与克隆的相应报道较少。本研究以2个连锁群体和1个关联群体为材料,分别通过连锁与关联分析共定位调控苞叶层数的候选基因,为后续育成快脱水易机收的品种奠定基础。主要研究结果如下:(1)苞叶层数在DH群体中的遗传基础经过在1年2个地点中的表型调查,苞叶层数在2个DH群体中分离明显,苞叶层数差异显著。表型变异分析表明苞叶层数的表型数据均呈正态分布,表型变异广泛,可利用于深入的连锁分析。其广义遗传力分别呈现中等偏下和中等偏上水平。通过QTL定位鉴定到2个主效QTL和1个微效QTL。(2)苞叶层数在关联群体中的遗传基础关联群体中的自交系在3个环境下进行种植,经过表型调查与数据处理,结果表明,苞叶层数在3个环境下的表型数据均呈正态分布;广义遗传呈现中等偏上水平且出现明显的亚群效应。苞叶层数与其他农艺性状有着广泛的相关关系,尤其与穗部性状紧密相关,说明苞叶层数可能通过影响穗部性状的发育进而影响产量。通过GWAS分析检测到21个SNP位点与苞叶层数显著相关。(3)苞叶层数对籽粒含水量的影响在DH群体与关联群体中,苞叶层数与籽粒含水量都存在着显著相关。并且苞叶层数的多少导致籽粒含水量的差异显著。其中DH1群体的苞叶层数少于DH2群体,DH1的收获期籽粒含水量低于DH2群体;在关联群体中分别对比了苞叶层数前十的自交系与苞叶层数后十的自交系在收获期籽粒含水量的差异,结果表明,苞叶层数前十的自交系籽粒含水量高于苞叶层数后十的自交系。(4)苞叶层数连锁与关联分析候选基因共定位对苞叶层数的关联分析和连锁分析进行整合,发现2个GWAS候选基因与QTL共定位。在其区间内共鉴定两个候选基因Zm00001d017609和Zm00001d028983。对两个候选基因进行组织特异性表达分析,发现候选基因在苞叶层数中均有表达。
其他文献
酿酒酵母,作为一个很常见的发酵工程菌,已确认其安全性,能生产的天然产品超过一百种,很好的应用于工业、化学、医疗等工业中,在生物科学技术发展和人类生产生活中发挥了重要功能,目前研究的谷胱甘肽生产菌主要为酿酒酵母。脉冲高光效诱变育种技术是一项新兴的诱变方法,该法起步相对较晚,但具备了高强度、瞬时性、操作简单、稳定性较好的优点。本文通过响应面设计方法确定了脉冲强光处理酿酒酵母中高产谷胱甘肽的最佳抗性诱变
学位
玉米穗柄是茎叶产生的光合产物向穗部运输的唯一通道。穗柄长不但与玉米籽粒干物质含量及玉米产量相关,还与包裹果穗的苞叶松紧度相关联,在生长发育过程中,籽粒的脱水速率也会受到穗柄的影响。此外,在机械收获时,玉米穗柄长度会影响收获效率。因此,在遗传及分子水平上解析玉米穗柄长的调控机制,将有利于籽粒脱水和产量积累,也有利于提升机械收获的质量和数量。本试验以由508份来源广泛自交系构成的关联群体为试验材料,对
学位
黄瓜(Cucumis sativus L.)是我国广为栽培的主要蔬菜作物。白粉病(powdery mildew,PM)是危害黄瓜生产的主要病害之一,严重影响黄瓜的产量和品质。本实验室前期研究表明,利用AZD8055抑制雷帕霉素靶蛋白(Target of Rapamycin,TOR)激酶活性后,黄瓜抗白粉病的能力明显提高,幼苗生长发育受到一定程度抑制。TOR是真核生物中进化保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激
学位
调和油是弥补食用单一油脂营养过量或不足、符合人体脂肪酸需求比例的新型食用油,市场缺口很大,但符合脂肪酸平衡的调和油寥寥无几。为满足消费者摄入营养健康油脂的需求,必须达到脂肪酸平衡,本研究以11种常见植物油和分提牛油为原料,建立基于脂肪酸的原料油数据库,设立调和油参数,满足脂肪酸平衡和营养成分含量,以价格为指标,使用Matlab软件建模编程制备脂肪酸平衡调和油,通过调配工艺优化,分析脂肪酸平衡调和油
学位
铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-)是植物可以吸收利用的两种无机氮素形态,在植物生长发育中起到重要的作用。从能量消耗的角度考虑,植物以NH4+为主要氮源更有利。然而,大多数植物偏好吸收利用NO3-,而对NH4+较为敏感,当环境中NH4+作为主要氮源时,其浓度过高会对植物造成高铵胁迫,甚至产生毒害作用。实验室前期研究表明,外来入侵植物瘤突苍耳(Xanthium strumaricum)偏好利用硝态
学位
植物次生代谢产物通常是为植物提供防御病虫害的功能物质,但病原真菌在侵染宿主植物的过程中对植物化学防御系统的适应却是造成严重病害的原因之一,而目前这种适应机制的研究报道较少。苹果腐烂病菌(Valsa mali var.mali,Vmm)主要以苹果属植物为宿主,该病原真菌的侵染能够造成苹果树树枝的溃烂和果实的腐烂,严重时甚至能使得果树死亡。为了探究苹果腐烂病菌的毒性物质,揭示苹果腐烂病菌对苹果属植物化
学位
氮是土壤中重要的养分资源,高水平的氮能够促进外来生物入侵,但较少有研究考虑氮形态的作用。瘤突苍耳是辽宁等地危害严重的外来入侵植物,与铵态氮相比添加硝态氮更利于其生长,而其共存本地植物苍耳偏好铵态氮,但相关机制尚不清楚。在本研究中,我们比较了不同硝态氮水平下瘤突苍耳和苍耳生长和氮积累的差异,确定两种苍耳差异最大时的硝态氮浓度。随后测定在低(对照)和高(种间差异最大时的浓度)水平硝态氮水平下,两种苍耳
学位
昆虫黑色素合成及沉积与体色形成、免疫防御、表皮黑化及硬化等生理活动密切相关,不同种昆虫黑色素合成通路也不尽相同。昆虫黑化反应始于酪氨酸,酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)催化酪氨酸(Tyrosine)生成多巴(Dopa),多巴经多巴脱羧酶(Dopa decarboxylase,DDC)的作用形成多巴胺(Dopamine),再经由N-乙酰基转移酶(Arylalkylami
学位
丽蘑属(Calocybe Pat.)隶属于真菌界(Fungi)、担子菌门(Basidiomycotina)、伞菌目(Agaricales)、离褶伞科(Lyophyllaceae),广泛分布在温带地区和亚热带地区。该属真菌分类混乱,属下分类具有较大争议,多年来属内物种经历了许多次变化,目前Index Fungorum收录了57个丽蘑属物种有效名称,经调查中国报道过的丽蘑属物种有16个。本研究基于不同
学位
玉米作为我国重要的粮食作物、饲料作物和能源作物,其丰歉对我国的粮食安全、畜禽产品和能源供应安全有着重要的影响。玉米产量受很多因素影响,其中大斑病(Northern Corn Leaf Blight,NCLB)是影响玉米产量的常见病害。玉米大斑病抗性属于数量性状,通过QTL(quantitative trait loci,数量性状基因座)定位、GWAS(Genome-wide association
学位