大麦籽粒皱缩突变体候选基因定位及分析

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:meiaihui
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
大麦籽粒皱缩突变体已得到广泛报道,但是有关籽粒皱缩突变体sex1的潜在分子机制及候选基因的分析知之甚少。本研究对籽粒皱缩突变体sex1进行了如下研究:(1)籽粒皱缩突变体sex1和野生型Bowman的转录组分析和比较。(2)借助简化基因组测序(specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF-Seq)、混池转录组测序(Bulked segregant RNA-Seq,BSR-Seq)、转录组测序(RNA-Seq)、简单重复序列(Simple Sequence Repeat,SSR)标记及竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive Allele-Specific PCR,KASP)标记对sex1基因进行精细定位。(3)在确定基因sex1候选区域后,进行了候选基因预测、表达量分析、克隆测序以及基因结构和蛋白结构分析。本研究的结论如下:1、对一对近等基因系(正常籽粒:Bowman和皱缩的籽粒:sex1)进行转录组测序分析,总共检测到2123个(上调表达基因1140个,下调表达基因983个)非重复的差异表达基因(DEG)和57个差异表达的lnc RNA(DE lnc RNA)。功能分析表明,这些DEGs主要参与淀粉和蔗糖的代谢、次生代谢产物的生物合成以及植物激素信号转导,DE lnc RNAs主要参与甘油磷脂代谢、淀粉和蔗糖代谢、激素信号转导和应激反应。另外,通过构建DE lnc RNA与其靶基因的共表达网络来鉴定关键的lnc RNA。转录组测序结果表明,m RNA和lnc RNA在籽粒胚乳发育中起关键作用。大麦中胚乳的皱缩似乎与植物激素信号转导,淀粉和蔗糖代谢以及细胞凋亡密切相关。2、对定位群体的遗传分析发现,sex1籽粒皱缩性状受一对隐性基因控制;通过SLAF-Seq-BSA、BSR-Seq和RNA-Seq测序技术结合SSR标记构建遗传连锁图谱,将sex1定位于大麦6H染色体Bmag0174和GBM5012标记之间的1.1 c M区域。在初定位基础上,运用BSR-Seq测序结果开发一些与该性状相关的KASP标记,最终从497份纯合单株群体中筛选到11个重组单株,结合其相应表型,将sex1定位于大麦6H染色体短臂的187.97~196.59 Mbp之间。3、结合精细定位和转录组测序结果,我们推测基因HORVU6Hr1G037700,HORVU6Hr1G037950和HORVU6Hr1G038320可能为控制籽粒皱缩突变体sex1的候选基因。随后,在突变体sex1和野生型甘啤4号之间采用基因同源克隆的方法,发现HOVU6Hr1G037950基因在sex1中存在约5 kbp的片段缺失。通过对HOVU6Hr1G037950进行基因结构及蛋白结构的分析,发现HOVU6Hr1G037950基因编码参与籽粒淀粉合成的ADP-葡萄糖转运蛋白,因此我们推测HOVU6Hr1G037950基因为候选基因。本研究所获得的结果对进一步进行候选基因的功能验证,最终揭示籽粒皱缩突变的分子机制奠定了基础。
其他文献
在农田水利建设过程中,会对水土保持与生态环境产生多种不良影响。在分析总结农田水利建设对水土保持与生态环境影响的基础上,提出从加强项目前期评估、做好规划设计、加强监督管理等方面制订改善措施,减轻工程建设对水土保持与生态环境的影响,并提升农田水利工程建设质量。
期刊
随着城市机动车数量的不断增加,由机动车尾气排放和车辆扬尘引起的大气颗粒物逐渐成为城市空气污染的主要来源。园林植物不仅能美化环境,而且能有效地控制环境污染。本文通过对地被竹的滞尘能力研究,从滞尘量和耐受性等方面评估,筛选出优良的滞尘地被竹种。本文以7种地被竹为研究对象,从出笋成竹期(3月)开始进行长期的道路粉尘胁迫至地被竹成熟期(7月),研究其在道路环境中的更新成竹能力及新竹株的形态变化及生长能力,
学位
石竹‘科罗娜’(Dianthus chinensis var.chinensis cv.‘Corona’)是石竹科石竹属中具有较高观赏价值的草本花卉,花期集中在4-5月。目前,石竹花期调控手段仅限单因素的光温调节和激素调节,而研究表明光质对植物的花期具有很好的调控效果,因此在此基础上,本文想要探讨光质和激素的交互调节作用对于石竹花期的调控影响。本试验是在红蓝光照条件下,通过喷施不同浓度梯度的赤霉素
学位
随着经济社会的快速发展,人们对健康问题的关注度上升,并向森林寻求康养治疗的方法。竹林作为一种特殊的森林类型,开始受到各方面的重视。由于竹林的康养建设处于初步阶段,缺乏针对竹林康养资源相关的理论研究,对竹林康养的进一步发展产生了阻力。本研究从人体感官角度出发,分析了竹林康养资源类型,总结了竹林康养资源包括的具体内容,并以此为基础,运用层次分析法和专家问卷法,构建了共包含6个准则层,14个指标层竹林康
学位
株高是水稻重要的农艺性状,是水稻株型的核心构成要素。对水稻株高调控机理的研究对水稻株型改良具有重要的理论和应用价值。本研究以来源于籼稻R316辐射诱变的半矮秆突变体为试验材料,通过表型鉴定、基因定位、功能验证、亚细胞定位、转录组测序等方法克隆了目的基因并对其功能进行初步研究。主要研究结果如下:1、突变体形态分析表明,在幼苗早期,突变体地上部分和地下部分生长发育正常与野生型无明显差异;移栽期,二者在
学位
稻瘟病是全球水稻生产中的重大病害,其病原物Magnaporthe oryzae(syn.Pyricularia oryzae)可侵染水稻、叶片、稻穗、谷粒等不同器官,造成水稻严重减产。培育抗病水稻品种是最经济有效的防控稻瘟病的措施。MicroRNA(miRNA)是一类短链RNA,长约21个核苷酸。它们介导m RNA靶分子在转录后切割或降低靶分子翻译,从而调控生物体器官的形态建成、生长发育、激素分泌
学位
一、有色稻生理功能研究大量的研究表明黑米具有很强的生理功能,包括抗氧化,降低血糖等多种生理功能。但是在不同颜色稻米之间的生理功能比较研究还未见报道,因此本研究对不同颜色稻米进行血糖血脂实验,研究不同颜色稻米对模型小鼠的血糖血脂效应。通过实验得出以下结论:1.通过链脲佐菌素联合高脂饲料可以导致小鼠的Ⅱ型糖尿病;通过红米材料干预糖尿病小鼠,可以降低其血糖血脂。2.红米和黑米可以降低急性高血脂模型小鼠的
学位
<正>ChatGPT一经推出得到广泛关注,成为2023年度世界级热词,其影响力甚至超过1997年的IBM沃森智力竞赛和2016年的谷歌AlphaGo围棋竞赛,成为人工智能发展史上的重要节点。类ChatGPT大模型(以下简称“大模型”)是指基于大模型底座的人工智能驱动处理工具,不仅开启了知识内容生产新时代,更打破了垂直类业务模型的局限性,将成为面向公共服务的新型基础设施。
期刊
蔷薇属(Rosa L.)隶属于蔷薇科(Rosaceae),该属在全世界约有200个种,广泛分布于北半球的温带到亚热带地区。蔷薇属植物栽培历史悠久,是世界著名的观赏植物之一,也是常见的庭院栽培植物。蔷薇属植物经过漫长的生长培育过程,属内的组间与组内的亲缘关系较为复杂,人们也常常将蔷薇属中的月季、蔷薇和玫瑰相混淆。这些都为蔷薇属植物品种资源调查、品种分类与鉴定、系统发育等研究问题带来困难,同时也限制了
学位
糯稻,是水稻的自然粘性变种,籽粒外观呈乳白不透明状,胚乳所含淀粉以支链淀粉为主,含极少或不含直链淀粉。糯稻不但具有丰富的食用价值,还在食品加工、医疗及工业等领域扮演着重要角色。镉(Cd)是对人体有毒害的惰性重金属之一,土壤中的Cd一般通过植物的吸收和转运最终通过食物链集聚于人体肾脏和肝器官,威胁人体健康。目前,我国糯稻种质资源匮乏,品种相对单一,同时伴随着稻米镉污染问题。因此创制低镉吸附、绿色安全
学位