陆海群体种子大小相关性状QTL定位及候选基因鉴定

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:h459403474
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
种子大小是作物种子产量和质量的关键农艺性状之一。然而,棉花种子大小的遗传调控机制尚不清晰。课题前期利用陆地棉CRI36和海岛棉Hai7124杂交构建了一个包含250个BC1F7株系的种间回交自交系群体(BILs),本研究利用该BILs群体对8个与棉花种子大小相关的性状进行了QTL定位,根据QTL定位的结果,结合稳定区间内基因的Gene Ontology(GO)、Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)富集分析,表达量、注释信息以及单倍型分析,筛选出5个候选基因,并选取其中1个候选基因进行初步功能验证。目前,研究得到的结果如下:1.测定亲本及其子代棉仁的百粒重(HKW,g)、粒长(KL,mm)、粒宽(KW,mm)、粒长宽比(KLW)、粒面积(KA,mm~2)、粒周长(KG,mm)、粒直径(KD,mm)和粒圆度(KR,mm)。两亲本在KLW、KL、KR、KW四个性状中表现出显著差异,Hai7124的种子比CRI36的种子更短更圆。对群体的表型数据进行描述性统计分析,发现群体内变异丰富,并且群体的8个性状在五个环境中都基本符合正态分布,遗传力(H~2)均不低于0.74,表明这些性状具有高度可遗传性,能够稳定遗传。8个性状之间均有显著相关性,并发现五个环境之间显著正相关,表明环境之间的影响差异不大,适合进行QTL分析。2.利用IciMapping中的复合区间作图(ICIM)进行QTL定位,在5个环境及最佳线性无偏预测(BLUP)中共鉴定出49个QTLs,LOD值为3.64-15.60,表型变异解释率(PVE)为2.91-35.01%,并确定了9个稳定的QTLs,分布在D03和D12染色体上,分别为q HKW-D03-1、q KW-D03-1、q KLW-D03-1、q KLW-D12-1、q KA-D03-1、q KG-D03-1、q KD-D03-1、q KR-D03-1、q KR-D12-1。根据所有QTL的置信区间,进一步鉴定到7个QTL簇。对稳定QTLs区间内的候选基因进行挖掘,通过GO、KEGG富集分析的结果,在与种子大小调控相关通路中富集到23个基因,进一步参考Hai7124和TM-1的转录组数据,筛选了13个基因,结合亲本重测序数据,进行单倍型分析,最终确定5个候选基因,并对其中的GH_D03G0972进行初步功能验证。3.GH_D03G0972注释为细胞色素CYP78A6,命名为Gh CYP78A6,属于CYP78A亚家族,该基因只在根、茎、纤维和胚珠中有表达,且在胚珠中的表达量最高。在CRI36和Hai7124中分别进行克隆,发现Gh CYP78A6和Gb CYP78A6序列之间存在2个SNP,均为同义突变。亚细胞定位实验表明,Gh CYP78A6定位在细胞膜上,构建Gh CYP78A6的过表达载体并转化到野生型拟南芥中,适量过表达的Gh CYP78A6转基因拟南芥与野生型植株相比,转基因后代的种子长度、宽度和千粒重都显著增加,此外,在显著过表达的株系中茎秆相对于野生型更粗壮,并且种子发育畸形,育性降低。综上所述,本研究鉴定到9个与棉花种子大小相关的稳定QTLs,挖掘到5个候选基因,并选取Gh CYP78A6进行了初步功能验证,为进一步提高棉花籽粒品质和棉花种子的遗传改良奠定了基础。
其他文献
背景和目的食管癌是恶性程度较高的消化道恶性肿瘤之一,死亡率位列世界第六位。食管癌的亚型主要包括食管鳞状细胞癌(Esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)和食管腺癌,其中食管鳞癌是我国最常见的食管癌类型。食管鳞癌早期症状不明显,并且容易发生转移,一经发现便是中晚期,与其他肿瘤相比预后较差。因此我们迫切需要一些早期可检测的生物标志物对ESCC进行无创、精准的诊断和
学位
背景和目的胃癌(gastric cancer,GC)是世界范围内癌症相关死亡的主要原因之一。据最新研究统计结果,胃癌的发病率在全球癌症发病率中排名第五,死亡率排名第四,在东亚和东欧国家高度流行。由于过去胃癌治疗的突破有限,晚期胃癌患者的五年生存率仍低于30%,且治疗后复发率较高。胃癌患者早期症状不明显,多数患者被诊断时已为中晚期。手术是胃癌的主要治疗手段,但是对于中晚期患者来说效果不理想。目前靶向
学位
2020年4月,中央全面深化改革委员会通过了《关于深化体教融合促进青少年健康发展的意见》(后文简称《意见》),同年,中共中央、国务院印发了《关于全面加强和改进新时代学校体育工作的意见》、《深化新时代教育评价改革总体方案》。相关政策的相继出台,为我国青少年体育工作和青少年健康发展提供了新思路与新路径。本研究采用文献资料、专家访谈、问卷调查、SWOT分析、数理统计、实地调研等研究方法,对深化体教融合背
学位
背景和目的食管癌(EC)是全球范围内最严重的恶性肿瘤之一,严重威胁着人们的健康,其中鳞状细胞癌和腺癌占食管癌的95%以上。食管鳞状细胞癌(ESCC)是食管癌的主要组织病理学亚型之一,其特征是发病率和死亡率高。ESCC在非工业化国家更常见,重要的危险因素包括吸烟、饮酒和贲门失弛缓症。食管腺癌(EAC)是发达国家的主要食管癌类型,重要的危险因素包括慢性胃食管反流病、肥胖和吸烟。目前,手术切除、放疗和化
学位
河南省位于中国的中心腹地,自古就是“九州心腹、十省通衢”,在发展物流方面有得天独厚的优势。尤其是近年来,中央明确提出了落实“一带一路”国家战略,为河南发展提供了良好的机会。不过,长期以来,中国物流产业的发展方式比较粗放,对现代物流技术的认识停留在实现货物运送的功能上。而随着中国国民经济增长趋缓、物流运营成本的上升以及消费者要求的多元化,企业高成本、粗放型的传统运营模式也需要逐步向高效率、高质量、精
学位
“双减”政策严格限制学科类培训,为非学科类培训提供了发展空间。与此同时,也应看到学科类培训资本转型至非学科类培训项目带来的系列问题。培训行业竞争失序问题困扰着行业的长期发展。在“双减”政策下分析篮球培训困境旨在更好地促进篮球培训质量的提升,有助于地区篮球培训市场的发展,更好地规范篮球培训市场,有效地处理篮球培训市场中存在的各种问题,更好地引导青少年掌握篮球技术,提高体育运动的参与度。研究通过文献资
学位
币金属(铜、银、金)团簇具有精确的空间结构、独特的光学性能和潜在的应用价值,因而受到广泛关注。目前,币金属团簇的研究主要集中于巯基与炔基配体保护的金、银纳米团簇,而铜纳米团簇的研究相对较少,且大部分集中在结构解析和发光性能研究。铜纳米团簇具有低毒性、低成本以及合成条件温和等特点,在催化应用等领域表现出巨大的研究前景。然而,绝大部分铜纳米团簇具有高化学敏感性,极大地限制了它在催化领域的应用研究。巯基
学位
顺铂在癌症治疗领域的成功应用,激发了研究者们不断探索更高效的治疗癌症的铂基金属配合物。然而,研究发现这类金属配合物在化疗中存在严重的耐药性和毒副作用。为了规避这些缺点,人们不断探索、开发新的具有更好药理活性的抗肿瘤金属配合物。本文设计并合成了 2个含三氟甲基缩氨基硫脲基团和4个喹啉基联吡啶/吡嗪/嘧啶基团的金属铜配合物,并探究了其对肝癌细胞和结直肠癌细胞的抗癌活性、作用机理和作用靶点。一、基于缩氨
学位
自燃材料是一种与强氧化剂接触就可迅速发生自燃反应,同时放出大量热能的含能材料,在推进剂系统中具有良好的应用前景。自燃材料与强氧化剂的组合被称为双推进剂系统。常见的强氧化剂有白色发烟硝酸(White Fuming Nitric Acid,WFNA)、四氧化二氮(N2O4)和高浓度过氧化氢(High Test Peroxide,HTP)。其中HTP兼具绿色环保与强氧化性的优点,符合绿色化学的研究理念,
学位
苯并磷杂环戊二烯作为一种重要的发光基团,已在OLED、生物检测、太阳能电池等领域得到应用。通过对这类结构的衍生化可以调控其性质,但目前的研究对苯并磷杂环戊二烯的衍生化主要改变炔烃以调节其2位和3位取代基,很少涉及到其它位点的衍生化。本文通过设计氨基取代的二芳基仲磷氧化物,利用其和炔烃反应,合成三种不同位点氨基取代的苯并磷杂环戊二烯氧化物。三种化合物易于分离,表现出不同的发光特性,为开展结构性能关联
学位