【摘 要】
：
普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）,隶属于禾本科,大面积分布于我国的南部湿热地区,其有着和栽培稻相同的AA基因组,现已被列为国家二级保护植物。目前世界范围内栽培稻面临着遗传基础狭窄的危机,而具有高遗传多样性水平的近缘种普通野生稻,成为拓宽栽培稻遗传基础的重要来源。但由于人类过度干扰,导致普通野生稻的栖息地大量丧失,而处于濒危的边缘。先前对于普通野生稻群体的调查仅仅只是基于表
论文部分内容阅读
普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）,隶属于禾本科,大面积分布于我国的南部湿热地区,其有着和栽培稻相同的AA基因组,现已被列为国家二级保护植物。目前世界范围内栽培稻面临着遗传基础狭窄的危机,而具有高遗传多样性水平的近缘种普通野生稻,成为拓宽栽培稻遗传基础的重要来源。但由于人类过度干扰,导致普通野生稻的栖息地大量丧失,而处于濒危的边缘。先前对于普通野生稻群体的调查仅仅只是基于表型研究、同工酶、微卫星等分子标记的方法,而关于普通野生稻的群体遗传学特点、选择适应机制等重要问题仍未能得到较好的解决。本文通过普通野生稻的全基因组单核苷酸变异信息,从全基因组水平上揭示了普通野生稻的种群遗传结构,并系统的分析比较了普通野生稻群体与尼瓦拉野生稻（O.nivara,NIV）、籼稻（O.sativa indica,IND）、O.sativa aus（AUS）、温带粳稻（O.sativa temperate japonica,TEJ）、热带粳稻（O.sativa tropical japanica,TRJ）和香稻（O.sativa aromatic,ARO）在遗传系数以及分化水平上的差异,最后对普通野生稻因受自然选择而表现出的适应性改变进行了探讨,研究结果如下:（1）通过第二代测序技术,我们对200份水稻的重测序数据进行单核苷酸多态性分析,鉴定到3,264,891个准确度高的SNPs位点信息,丰富了普通野生稻的保护研究实验数据,促进了普通野生稻的资源的充分利用。（2）群体遗传结构分析表明200份种质资源按照遗传距离的远近可被分为4个类群,普通野生稻与尼瓦拉野生稻的遗传距离较为接近,遗传分化程度中等水平,群体之间存在着微弱的基因交流,与栽培稻则相反。（3）群体遗传学系数统计到普通野生稻群体的遗传多样性水平最高;Tajimas’D值显著大于0;连锁不平衡衰减速率最快;有频率极高的短连续纯和片段;近交系数远远低于尼瓦拉野生稻和栽培稻。少部分普通野生稻个体由于频繁的近交事件,导致遗传多样性降低,生成较多的长连续纯和片段。（4）通过XP-EHH和Fst选择检验方法分析鉴定普通野生稻为适应环境胁迫保障生存而受到自然选择的信号,共鉴定到56个受潜在选择的区域,总共得到了357个候选基因。本研究通过群体重测序数据揭示了普通野生稻的群体遗传结构、核苷酸多态性和自然环境下的适应机制,不仅能为培育优良栽培稻品种提供针对性资源,为拓宽水稻育种遗传基础和发展水稻种植产业提供理论指导,也能加深对普通野生稻遗传基础的理解,从而为普通有效的管理保护提供理论依据。
其他文献
大豆（Glyma max（L.）Merr）是一种典型的短日照（short day,SD）植物,在长日照条件（long day,LD）下花期显著延迟。大豆的种植地点、生长环境和光照条件等对花期的影响较大,故大豆适宜种植地区不广。众多因素中,光照条件是影响大豆种植区域、品质和产量的重要因素。近年来,大豆中控制开花期的重要QTL位点相继被发现,相关调控基因被克隆,并进行功能验证。但由于大豆开花期影响因素
酸性土壤中的酸铝和低磷胁迫都是影响大豆生长发育的重要因素。PHT1（phosphoric acid transport protein 1）家族在调控植物Pi转运过程中发挥重要的作用。本研究从野生大豆BW69株系中克隆出基因GsPHT1,利用生物信息学分析、表达模式分析、启动子分析、毛状根转化和拟南芥异源转化等方法进行功能研究,主要结果如下:通过生物信息学发现,GsPHT1基因全长1932 bp,
三系杂交水稻实现了水稻杂种优势的利用,具有非常重要的意义。籼稻不育系存在着稻米品质较差的问题,以及随着人工成本的增加,杂交稻制种成本等问题需要探索解决。目前已经发现多个控制稻米品质、柱头柱头外露率的QTL,可以通过聚合这些QTL,使不育系保持系的垩白减少从而提高稻米品质或者培育高柱头外露率不育系,以提高制种产量。本研究利用前人培育的多个高柱头外露率聚合系、低垩白度优质聚合系改良带有rf3、rf4不
大豆（Glycine max（L.）Merr.）是世界上重要的油料作物,为人类提供了植物蛋白、食用油和健康有益组分。一年生野生大豆（Glycine soja Sieb.et Zucc.）是栽培大豆的祖先种,具有粒形小、多荚多粒、抗逆性强等多方面优点。对野生大豆所蕴含的优异基因资源进行发掘利用以改良现有的栽培大豆品种,是大豆遗传育种的重要研究方向。华南地区是全世界最靠近赤道的野生大豆分布地,特定环境
水稻是我国最重要的粮食作物之一,在农业生产中占有十分重要的地位。CRISPR/Cas9基因编辑技术能实现对目的基因的精准编辑,具有操作简单、周期短、效率高等优点。在水稻研究中,基于组织培养的农杆菌介导法是CRISPR/Cas9系统转化最常用方法,但转化周期长,易产生嵌合体,并且部分品种组织培养难度较大,严重影响了水稻遗传转化进程。从基因工程改造和分子育种的角度,理想手段是对生殖细胞进行遗传转化。花
水稻作为世界上最重要的粮食之一,全球将近一半以上人口以大米为主要粮食来源。水稻的产量主要由有效穗数、每穗粒数和千粒重构成,通常被称为产量三要素。水稻的穗部性状在产量构成中占有一定的地位,穗长是影响每穗粒数的重要因素,而穗上部的谷粒通常会比穗下部的要重,进一步影响到千粒重,因此,培育具有合理的千粒重、每穗粒数的品种是实现高产的前提。随着科技的发展,越来越多有关于水稻产量和品质的基因得到挖掘,而在这巨
水稻是我国重要的粮食作物,保障水稻质量安全极为重要。随着我国工业化进程的加快,各类工业废物排放量日渐提高,使得土壤与水源中的重金属含量日渐增加。其中,镉污染是重金属污染中最严重的,且镉对人体有着强烈的毒害作用。水稻对镉有着极强的富集能力,世界各地因摄入镉大米导致的公众健康问题众多,对人类健康造成严重的威胁。因此,筛选并鉴定水稻中的镉积累相关QTL,并运用其进行低镉新种质创制,具有重要意义与价值。本
花色与香气是观赏植物重要的育种目标性状,分子标记辅助选择技术是随着分子生物学技术迅速发展的育种新技术,可以从基因水平上分析个体的遗传组成,显著提高植物育种的选择效率和准确性。本研究以‘骄阳’（A.‘Sierra’）和‘骄阳突变体’（A.‘Sierra Mutant’）为材料,通过转录组测序和比较分析,挖掘红掌红色和白色花色的差异表达基因。同时以A.‘Mystral’（白色有香）和A.‘Alabam
水稻是全球数10亿人口的主粮之一。在其众多性状中,叶形态是影响水稻产量重要的因素之一。叶片作为水稻光合作用的主要场所,承载着生物量积累的重任,而合适的叶片卷曲和直立可以增强水稻的光合作用,减少蒸腾作用并在抗逆相关功能发挥积极的作用。但是目前为止对于卷叶具体形成机制、调控机制的了解还非常有限,因此研究如何合理地使用分子手段去精确调控水稻卷叶性状,从而增加产量,是一个具有潜力的水稻育种课题。本课题组克
玉米（Zea mays L.）作为重要的粮食、饲料以及能源作物,对于保障粮饲供应、缓解生物能源不足及国民经济发展起到了重要作用。对控制玉米相关性状的基因进行定位,并开发相应的功能标记,有助于玉米产量和品质的改良。本研究以玉米自交系B73为轮回亲本,大刍草K67-11为供体亲本杂交得到F1,通过二代回交及四代自交,构建了玉米-大刍草回交导入系群体BC2F4。利用SNP标记对亲本及135个导入系群体进