花生种皮花青素积累关键基因的定位和转录组分析

来源 :山东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alexzc1984
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
花生(Arachis hypogaea Linn.)是我国重要的油料作物之一,是食用植物油和蛋白质的重要来源。其种皮颜色变异丰富,有白色、粉红色、黑色(或深紫色)等。我国传统的花生品种以粉红色和红色为主,黑色种皮颜色的花生品种较少,黑色种皮的花生含有丰富的花青素和微量元素,对人体健康十分有益,因此越来越受到广大消费者的青睐和市场的欢迎。因此,揭示花生种皮花青素生物合成的遗传机制和重要基因,对于利用分子手段培育高营养价值的黑花生品种具有重要意义。为了鉴定控制花生黑种皮的基因,我们用花生黑色种皮品种YH29与粉种皮品种WH10杂交并构建了定位群体。通过QTL-seq等方法将控制黑种皮的基因定位于10号染色体,并在该区域内鉴定到一个与黑种皮性状紧密连锁的SNP标记和一个候选基因。论文的主要结果如下:1、表型分析表明,黑花生品种YH29的种皮颜色呈现深紫色,普通花生品种WH10的种皮呈现粉红色。此外,YH29的叶片、花、嫩茎也呈现不同程度的紫色,但子叶中花青素并没有差异。花青素含量的测定结果表明,YH29种皮、叶、嫩茎等部位的花青素均显著高于WH10。2、遗传分析表明,WH10(母本)与YH29(父本)杂交的F1杂种均为粉色种皮,与母本一致;F1代植株的嫩叶和花等器官的颜色及F2种皮均为淡紫色,为介于两个亲本之间的中间型,表明种皮由株被发育而来、种皮颜色由母体基因决定。对F2种皮颜色统计结果显示,黑色种皮:中间型:粉红种皮为1:2:1,符合单基因控制的分离比。3、通过全基因组重测序和QTL-seq分析,将控制种皮颜色的基因定位在10号染色体108-112.7 Mb的区间内。为了进一步缩小定位区间,我们在该区间内外设计12个SNP标记,其中7个标记在父母本中多态性良好,利用这7个标记对F2的57个极端植株进行验证,结果显示,SNP标记pTesta1089与目标性状紧密连锁。4、基因组注释结果显示标记pTesta1089下游2.9 kb处有一个R2R3-MYB转录因子基因(Ahy.J3K16K),Ahy.J3K16K在YH29的表达量显著高于WH10,表明该基因可能是控制花生黑种皮颜色的关键基因。5.比较转录组分析发现,黑花生品种YH29花青素生物合成途径中5种关键酶的编码基因均上调表达,而在与花青素生物合成相竞争的其他代谢途径中编码相关酶的基因表达下调,可能是造成YH29花青素大量积累,呈现黑色种皮的表型的关键因素。结论:YH29黑种皮颜色是由单基因控制的,定位结果显示该基因可能位于花生10号染色体4.7 Mb(108-112.7Mb)的区间内,并与标记pTesta1089紧密连锁,pTesta1089可以用做培育黑花生品种的分子标记。另外,Ahy.J3K16K编码一个R2R3-MYB转录因子,可能是控制花生黑种皮颜色的关键基因,但是关于Ahy.J3K16K基因的表达调控的机制尚需要进一步深入研究。本论文的实验结果可为深入研究花生种皮花青素合成的分子机理及培育高花青素含量的花生新品种提供参考。
其他文献
基因调控网络是指细胞内基因之间的相互作用形成的调控网络,它是生物体内控制基因表达的主要机制。构建基因调控网络是理解生命活动本质的重要手段之一,因此利用高通量实验数
全球化的数位时代已然来临,知识管理的理念也随之导入政府行政组织,这必将对其组织结构和运作方式形成冲击.从世界各国的情况来看,政府信息化正使得传统的科层组织朝着网络组
近年来,中央非常重视农业保险在我国的试验和发展,在2004年到2008年连续五年的中央一号文件里,都提出要试验和扩大政策性农业保险的试验。按照中央的部署,《政策性农业保险条例》
本研究旨在通过采用流式细胞术、实时荧光定量PCR、蛋白印迹及实验病理学等方法,研究线粒体通路在氟化钠诱导小鼠肾细胞凋亡中的作用机制。240只四周龄的ICR小鼠被随机地分为
“合作”二字,在何彬同志的供销工作字典里是全方位的,既要内部合作,也要外部合作,既要资金合作,也要思想合作!既要财产合作,更要文化合作!何彬同志的“合作”就是劳动者、劳动资料
天津的曲艺市场从形成规模至今,已有600余年的发展历史,在这片以水陆码头为商贸枢纽的土地上,孕育出众多的曲艺形式,演绎着丰富且魅力独特的曲艺艺术。天津时调是唯一一个用
多媒体技术的出现为我们教学手段改进提供了新的机会。在教学实践中,教师利用多媒体技术对文本、声音、图形、图像、动画等的综合处理能力及其强大交互式特点,编制的系列各学科
经过几年的实践,到90年代中、后期,按照农业产业化经营的思路发展农业和农村经济,在全国上下已经形成共识,尤其是龙头企业的带动作用得到了普遍认可。据农业部1997年的统计,在众多
根据工程建设监理实践资料,结合工程监理理论知识,浅析施工阶段工程变更的内涵及监理工程师如何对待工程变更的问题,并对工程变更管理工作进行简略分析。通过株洲南方雅马哈
在《爱玛》这篇小说中,主人翁爱玛·伍德豪斯是小说叙述的中心。然而,读者却不是完全采用爱玛的视角来追踪小说故事情节的发展,这是因为《爱玛》文中独特的叙述视角无形中拉