【摘要】：目前由于種植面積的限制,我國玉米(Zea mays)總產(chǎn)量增長已經(jīng)進入瓶頸階段,培育出單位面積高產(chǎn)的優(yōu)良品種則是有效解決我國玉米產(chǎn)量增長后勁不足的方法之一。灌漿期玉米葉片葉綠素含量變化會可通過影響其光合效率進而影響最終產(chǎn)量。本試驗通過全基因組關(guān)聯(lián)分析對遼寧和海南環(huán)境下玉米葉片葉綠素衰減速率進行研究,初步篩選出參與葉綠素衰減速率調(diào)控的候選基因,并進一步分析了環(huán)境變化與候選基因的關(guān)系,為培養(yǎng)出適宜種植環(huán)境的優(yōu)良玉米品種提供了一定的理論基礎(chǔ)。508份玉米自交系所構(gòu)成的關(guān)聯(lián)群體作為試驗材料,分別于2015年11月和2016年5月在海南三亞以及遼寧沈陽兩個地區(qū)進行種植,每個地區(qū)兩個重復。使用SPAD-502型葉綠素儀進行葉片衰老階段葉綠素含量變化的測定,計算葉片葉綠素衰減速率。以海南和遼寧環(huán)境間玉米葉綠素衰減速率的差值作為度量環(huán)境對該自交系表型影響程度的標準。并根據(jù)混合線性模型由兩個環(huán)境間的表型數(shù)據(jù)所計算出的最佳無偏線性預測值(BLUP)作為消除環(huán)境影響的表型數(shù)據(jù)。分別對海南、遼寧兩個環(huán)境葉綠素衰減速率、BLUP值以及差值進行了初步的數(shù)據(jù)分析,計算玉米葉綠素衰減速率的方差組成以及廣義遺傳力;根據(jù)混合線性模型(MLM)對四組數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析作圖確定顯著SNP位點;參考B73 v2測序結(jié)果以及基因注釋篩選與顯著SNP位點連鎖的候選基因。海南、遼寧兩個環(huán)境葉綠素衰減速率、BLUP值以及差值均呈正態(tài)分布,且基因型以及基因型和環(huán)境互作均表現(xiàn)為極顯著,廣義遺傳力為40%,不同亞群表型分析結(jié)果均與關(guān)聯(lián)群體相似,但亞群之間顯著差異。對海南、遼寧兩個環(huán)境葉綠素衰減速率關(guān)聯(lián)分析分別發(fā)現(xiàn)12個和21個顯著位點,并分別篩選出16個和31個候選基因;對BLUP值和差值分析分別發(fā)現(xiàn)了17個和34個顯著位點,篩選出的候選基因分別有20個和47個。四組候選基因中,與信號轉(zhuǎn)導相關(guān)的依次占各自的43.75%、32.26%、38.10%和51.06%。這些與信號轉(zhuǎn)導相關(guān)的基因可分為三類:與感受外界溫度、光照以及體內(nèi)活性氧含量變化相關(guān)的信號感應(yīng);與多種激素的合成和運輸相關(guān)的信號傳遞;與參與多糖運輸、轉(zhuǎn)錄調(diào)控以蛋白質(zhì)降解相關(guān)的信號受體等。與差值相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導基因多為與信號感受器和信號受體相關(guān)。玉米主要通過信號轉(zhuǎn)導途徑來調(diào)控葉片葉綠素衰減速率,環(huán)境對自交系表型的影響程度與信號轉(zhuǎn)導途徑的信號感受器和信號受體的敏感程度有關(guān)。
【圖文】：

谷氨酸-原卟啉Ⅸ通路Fig.1-1Glutamate-ProtoporphyrinIXpathway

第一章 文獻綜述在黑暗條件下葉綠素酸酯積累不受影響，這與加入大量外源 ALA 的植株極為相似，由此可以確定 FlU 蛋白可在一定條件下抑制 GLuTR 并影響 ALA 的合成從而達到抑制葉綠素合成的目的(Meskauskiene et al，2001；Goslings et al，，2004)。1.1.1.2 原卟啉Ⅸ（proto Ⅸ）到葉綠素的生物合成不同于谷氨酸-原卟啉Ⅸ階段與其他卟啉類物質(zhì)共用，第二階段屬于葉綠素多有的代謝通路，這個階段以原卟啉Ⅸ為起點，終產(chǎn)物有兩個分別為葉綠素 a 和葉綠素 b(Bollivar et al，1994；Beale，2005)。另外還有一點與第一階段不同，相對于第一階的路徑，第二階段具有多條分支可達反應(yīng)終點，詳見圖 1-2，圖 1-3。
【學位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S513

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本文編號：2608116