含转座子的大刍草特异基因的分子进化及标记多态性分析

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kenmaxabc
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
大刍草是现代栽培玉米的祖先种,蕴含了大量优良的抗性基因,是拓宽玉米种质的优良基础材料。转座子曾被认为是“垃圾DNA”,但越来越研究表明其在生物体中的重要性。随着测序技术的发展,大刍草及玉米基因组已经被测序。但是对含转座子的大刍草特异基因尚不明确。本研究首先利用比较基因组手段分析玉米B73与墨西哥大刍草(Zea mays ssp.Mexicana)基因组从而鉴定了含转座子的大刍草特异基因,其次对这些基因进行选择压分析,然后评估了人工选择对转座子丢失的影响和对DUF1644家族进行了分析,最后开发了大刍草特异基因的转座子分子标记并在玉米和大刍草中进行了实验验证。主要研究结果如下:1.含转座子的大刍草特异基因鉴定及选择压分析:含转座子的大刍草特异基因有1958个,包含转座子6662个。大刍草特异基因中反转录转座子(54.53%)多于DNA转座子(45.15%)。选择压分析发现含转座子的大刍草特异基因与B73直系同源基因对的平均dN/dS值(0.3438)大于整体大刍草与B73直系同源基因对的平均dN/dS值(0.3094)和Mo17与B73直系同源基因对的平均dN/dS值(0.3290),表明含转座子的大刍草特异基因整体上在驯化与现代遗传改良过程中表现为选择压放松的趋势。此外,含转座子的大刍草特异基因与B73直系同源基因对中受正向选择的基因比例(5.12%)大于整体大刍草与B73直系同源基因对中受正向选择的比例(4.98%),表明转座子的插入使得一些基因更易发生适应性进化。2.人工选择对转座子丢失的影响:通过分析含转座子的大刍草特异基因所对应的35个玉米材料中受人工选择的直系同源基因,发现大量受人工选择的直系同源基因分别在不同的玉米材料中存在转座子的丢失,其中一个玉米XTH家族基因(Zm00001d014617)在36个玉米材料(包括玉米B73)中都不含有转座子,而对应大刍草特异直系同源基因(ZMex03g012878)中则含一个类PIF-Harbinger转座子。该基因响应植物激素和其他环境信号,在植物生长发育中起重要作用。这表明人工选择对转座子的进化有显著的影响。3.含转座子的大刍草特异DUF1644基因家族分析:从20种植物中鉴定了210个含DUF1644功能域的基因。转座子分析发现,苔癣和卷柏低等植物中的DUF1644基因不含转座子,单子叶植物比双子叶物中更容易插入转座子。4.转座子分子标记开发及实验验证:总共开发了特异基因中的转座子标记3470个。基于e-PCR结果,我们随机挑选了在大刍草中能扩出单带且在玉米B73中也能扩出带的40对引物在4个玉米材料中进行试验验证,发现随机挑选的40对标记至少在一个材料中可以扩增出带,平均PIC值为0.15。另外,基于e-PCR结果,我们随机挑选了在大刍草中能扩出单带而在玉米不能扩出带的30对引物在3个大刍草材料中进行试验验证,其中28对引物至少在一个材料中可以扩增出带,平均PIC值为0.2875。
其他文献
1.水稻窄卷叶突变体8656的遗传鉴定叶片适度的卷曲可使其保持直立,减少植株之间的遮挡,增加光合面积,促进通风透光,这有助于建立高产群体结构,减少病虫害的发生,从而提高水稻产量。本研究对籼稻恢复系676R进行EMS诱变,获得一个窄卷叶突变体8656。该突变体在苗期表现出窄叶表型,并从分蘖期开始表现出叶片卷曲直立。与野生型相比,8656突变体其倒一叶和倒二叶的卷曲度比野生型分别增加了46.15%和8
近年来在全面复兴中华文化的时代背景下,不断涌现出优秀的传统文化主题的影视作品、节目,在全社会激起了传统文化热潮。而文化与旅游产业日益密切,如何在既传承和弘扬优秀传统文化,又能创造经济价值和社会效益成为当下文旅融合发展的要求。本研究中的长三角地区是江南文化的主要区域,文化底蕴深厚,文化特征鲜明,在长三角一体化发展战略下,不断加强江南文化品牌建设,文旅产业繁荣。汉服作为承载着中华传统文化的物质载体,自
柑橘黄龙病是危险性最大、流行速度最快、最具毁灭性的一种柑橘病害,对全球柑橘产业发展造成了巨大的影响.因此,利用动力学模型来研究黄龙病的传播规律具有重要的现实意义.为了准确评估喷洒杀虫剂、移除病树、输营养液、对苗木实行严格检疫等控制措施的有效性.根据柑橘黄龙病的传播机理,分别建立了自治,脉冲切换,非自治动力学模型,研究了它们的动力学性质.本文具体内容如下:第一章,介绍了柑橘黄龙病的研究背景、意义及现
大花黄牡丹(Paeoni ludlowii)是国家二级保护植物,同时兼具观赏价值、药用价值,是极为珍贵的植物资源和育种材料。为了充分利用大花黄牡丹的资源价值,项目组将生长于海拔约3000m的西藏自治区林芝市巴宜区米瑞乡米瑞村的大花黄牡丹进行引种到海拔约3800m的拉萨市区,发现大花黄牡丹在拉萨能够正常开花,并出现了重瓣植株。本实验围绕大花黄牡丹的观赏特征,以原生地和引种地两个的大花黄牡丹植株群体进
DNA甲基化在植物生长发育和干旱等逆境胁迫适应性中具有重要作用,同时也是基因组潜在的变异来源。植物中,通过群体遗传学研究已鉴定出调控开花等复杂性状的DNA甲基化位点,但目前尚缺乏有效手段对序列特异位点DNA甲基化状态进行精准操作,极大限制了对这些位点进一步的功能研究与利用。本研究通过将CRISPR-dCas9蛋白与具有DNA去甲基化功能的ROS1蛋白融合,形成靶向特异序列的DNA去甲基化系统,进一
Rhizoctonia solani AG1 IA是引起水稻纹枯病的致病菌,最近多年,纹枯病已成为中国的主要水稻病,是三大水稻病之一,特别是在华南部分地区,这已经给我国水稻的生产造成了巨大损失。立枯丝核菌AG1 IA作为丝核菌属中第一个基因组测序的菌株,可以为研究其对水稻的致病机制提供一个很好的模型。在前期研究的基础上,本论文通过对水稻纹枯病菌AG1 IA中预测的小分泌蛋白结合转录组数据进行筛选和
本文围绕鸭瘟病毒UL25与UL17蛋白相互作用的关键区域进行筛选,将UL25蛋白中的相互作用关键氨基酸进行突变构建病毒突变株,对其作为候选疫苗的潜力展开研究。本文主要研究内容和获得的结果如下:1.DPV pUL25与pUL17相互作用的鉴定本文构建了真核表达质粒pCAGGS-Flag-UL17、pCAGGS-HA-UL25。将以上重组质粒分别进行单独转染或共同转染至DF-1细胞中,收取12 h、2
小麦的原始遗传资源在从其野生祖先驯化和进化到现代栽培小麦的过程中遭受了较大的侵蚀。普通小麦的遗传变异日益狭窄,严重限制了突破性小麦新品种的培育。通过远缘杂交能够将小麦的野生近缘种中的优异基因导入到普通小麦中,从而拓宽其遗传基础。本研究通过对父本野生二粒小麦D1、D97,母本普通小麦品种川农16(CN16),及其远缘杂交获得的高世代(F11)株系材料进行荧光原位杂交(FISH)和55K SNP芯片分
本文利用相振子模型研究了耦合振子系统的连接结构对于振子的分离、整合等集体行为的影响。同步是耦合振子系统动力学研究的一个传统问题,并且被用于理解自然现象中的多种同步行为。分离整合是在同步的基础上根据自然现象中的复杂集体行为提出的动力学问题。本论文采用计算机模拟和解析分析方法,从删除节点和删除连线两个方面研究了耦合振子系统的连接结构对于振子的分离、整合等集体行为的影响。我们的研究利用基本的振子模型,给
本试验以生长中期草鱼为研究对象,考察饲料中添加谷氨酰胺对生长中期草鱼生产性能和肌肉品质的作用及其可能机制,并根据生产性能和肉质标识确定了饲粮中谷氨酰胺的最适水平。本试验将六种不同谷氨酰胺浓度(0.02、1.89、4.07、5.88、7.86和11.92 g/kg)的等氮饲料饲喂初重为169.7±0.28 g的草鱼60天,考察谷氨酰胺对草鱼生长和肌肉品质的影响。试验结果显示:适量的谷氨酰胺提高了生长