粗山羊草與中國(guó)春小麥全基因組特異SSR標(biāo)記開(kāi)發(fā)及分析
發(fā)布時(shí)間:2021-03-04 17:45
普通小麥(Triticum aestivum L.)是世界上重要的糧食作物之一,是世界40%人口的主食(http://faostat.fao.org),也是人類食物中植物蛋白的主要來(lái)源。長(zhǎng)期馴化和栽培降低了普通小麥的遺傳多樣性,不利于小麥育種進(jìn)程。通過(guò)轉(zhuǎn)移小麥野生近緣種的關(guān)鍵基因來(lái)擴(kuò)大小麥的遺傳基礎(chǔ)是目前的迫切任務(wù)。粗山羊草D基因組蘊(yùn)涵了大量可用于改良小麥抗逆性、抗病性、抗蟲(chóng)性和提高小麥品質(zhì)的基因,是普通小麥遺傳改良的重要基因資源。目前多種分子標(biāo)記已應(yīng)用于小麥和粗山羊草的育種改良研究中,包括基因定位、遺傳多樣性分析、抗病基因篩選、同源性分析等。隨著“中國(guó)春”小麥和粗山羊草全基因組序列草圖的繪制工作的完成,為全基因組分子標(biāo)記的大規(guī)模開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)利用生物信息學(xué)方法對(duì)粗山羊草的SSR標(biāo)記進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)發(fā)并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,利用開(kāi)發(fā)標(biāo)記進(jìn)行小麥物種間的多樣性分析和遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建,為構(gòu)建飽和遺傳圖譜、發(fā)掘基因和分子標(biāo)記輔助選擇育種奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其次對(duì)小麥及粗山羊草的特異標(biāo)記進(jìn)行開(kāi)發(fā),提高分子育種工作效率。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果如下:(1)使用MIcroSAtellite軟件對(duì)粗山羊草全基因組...
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全基因組SSR位點(diǎn)分布情況
ddH2O 500mL37%甲醛溶液 1mL4.2.5 條帶記錄及數(shù)據(jù)分析隨機(jī)挑選在粗山羊草基因組中電子擴(kuò)增產(chǎn)物為單位點(diǎn)的引物,在 19 個(gè)普通小麥品種和二倍體祖先種烏拉爾圖小麥、粗山羊草、擬斯卑爾脫山羊草間進(jìn)行擴(kuò)增。通過(guò)對(duì)凝膠電泳結(jié)果分析,有條帶記為‘1’,無(wú)條帶記為‘0’,建立相似矩陣。采用 UPGMA法使用 NTSYS 軟件構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)。使用 PowerMarker V3.25 軟件計(jì)算這些單位點(diǎn)標(biāo)記的多態(tài)信息含量(Polymorphism Information Content,PIC)。4.3 結(jié)果與分析4.3.1 單位點(diǎn) SSR 分子標(biāo)記在粗山羊草全基因組中的驗(yàn)證隨機(jī)挑選的 35 對(duì)單位點(diǎn)引物中,有 15 對(duì)(42.9%)擴(kuò)增出單一條帶,8 對(duì)(22.9%)擴(kuò)增出多個(gè)條帶,12 對(duì)(34.2%)沒(méi)有擴(kuò)增出條帶(圖 4.1)。這些只能擴(kuò)增出單一位點(diǎn)的單位點(diǎn)引物可以用于粗山羊草及小麥分子標(biāo)記輔助育種的研究中。
粗山羊草與中國(guó)春小麥全基因組特異 SSR 標(biāo)記開(kāi)發(fā)及分析間進(jìn)行進(jìn)化遺傳分析。系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)使用 NTSYS 軟件的 UPGMA 聚類分析法。結(jié)果表明其遺傳相似系數(shù)為 0.6-1,平均 0.8。這 22 份材料被分為 3 大類群,19 份普通小麥品種為一類,A 組和 D 組的祖先種烏拉爾圖小麥和粗山羊草為一類,B 組的祖先種擬斯卑爾脫山羊草獨(dú)自為一類(圖 4.2)。由于在各樣品間擴(kuò)增條帶無(wú)差異的引物 PIC值為 0,所以我們共選擇了 19 個(gè)有差異的位點(diǎn)建立矩陣,使用 PowerMarker V3.25軟件計(jì)算對(duì)應(yīng)的多態(tài)信息含量為 0.083 至 0.5844,平均 0.2957(表 4.2)。同時(shí)我們也可以看到 Powermarker 計(jì)算的遺傳多樣性分析結(jié)果,共 14 個(gè) SSR 標(biāo)記,19 個(gè)位點(diǎn),共產(chǎn)生了 42 個(gè)等位基因,平均每個(gè)位點(diǎn)的等位基因數(shù)為 2.2105 個(gè)。平均基因多樣性和雜合度分別為 0.3199、0.1537。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A haplotype block associated with thousand-kernel weight on chromosome 5DS in common wheat(Triticum aestivum L.)[J]. Yuquan Wang,Chenyang Hao,Jun Zheng,Hongmei Ge,Yang Zhou,Zhengqiang Ma,Xueyong Zhang. Journal of Integrative Plant Biology. 2015(08)
[2]小麥分子育種研究進(jìn)展IV.小麥相關(guān)分子標(biāo)記[J]. 韓斌,王長(zhǎng)彪,任永康,趙興華,董艷輝,李亞莉,唐朝暉. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(04)
[3]小麥分子育種研究進(jìn)展 Ⅲ.與小麥主要農(nóng)藝性狀相關(guān)的功能基因[J]. 韓斌,王長(zhǎng)彪,任永康,趙興華,董艷輝,李亞莉,唐朝暉. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(03)
[4]小麥分子育種研究進(jìn)展Ⅱ.與小麥品質(zhì)相關(guān)的功能基因[J]. 韓斌,王長(zhǎng)彪,任永康,趙興華,董艷輝,李亞莉,唐朝暉. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(02)
[5]研究稻瘟病菌群體遺傳多態(tài)性的分子標(biāo)記方法[J]. 穆慧敏,姜華,王艷麗,孫國(guó)昌. 中國(guó)水稻科學(xué). 2013(05)
[6]小麥D基因組框架圖繪制及其應(yīng)用展望[J]. 賈繼增,孔秀英,趙光耀,高麗鋒. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2013(02)
[7]粗山羊草Y192中抗葉銹基因LrY192的SSR定位[J]. 胡亞亞,馮麗娜,冀紅柳,孫一,張娜,魏學(xué)軍,楊文香,劉大群,賈繼增. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(10)
[8]黃麻分子生物學(xué)研究進(jìn)展及展望[J]. 陶愛(ài)芬,祁建民,李小珍. 中國(guó)麻業(yè)科學(xué). 2010(04)
[9]基于SSR標(biāo)記的粗山羊草遺傳多樣性分析[J]. 王亞娟,王長(zhǎng)有,劉新倫,吉萬(wàn)全. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(03)
[10]葡萄全基因組SSR分析和數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建[J]. 蔡斌,李成慧,姚泉洪,周軍,陶建敏,章鎮(zhèn). 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
博士論文
[1]粗山羊草和普通小麥主要農(nóng)藝性狀與SSR標(biāo)記的關(guān)聯(lián)分析[D]. 趙京嵐.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]“中國(guó)春”小麥SSR分子標(biāo)記的大規(guī)模開(kāi)發(fā)及評(píng)價(jià)[D]. 韓斌.山西大學(xué) 2016
[2]小偃麥滲入系抗白粉病基因分子定位及HMW-GS遺傳分析[D]. 李建波.山西大學(xué) 2015
[3]擬穴青蟹SNP和SSR標(biāo)記開(kāi)發(fā)及系譜認(rèn)證技術(shù)的建立研究[D]. 馬群群.上海海洋大學(xué) 2012
[4]高丹草SSR引物電子PCR及遺傳多態(tài)性分析[D]. 陸景標(biāo).安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[5]用SSR和RFLP分子標(biāo)記分析小麥B基因組起源[D]. 李樹(shù)龍.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2000
本文編號(hào):3063628
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全基因組SSR位點(diǎn)分布情況
ddH2O 500mL37%甲醛溶液 1mL4.2.5 條帶記錄及數(shù)據(jù)分析隨機(jī)挑選在粗山羊草基因組中電子擴(kuò)增產(chǎn)物為單位點(diǎn)的引物,在 19 個(gè)普通小麥品種和二倍體祖先種烏拉爾圖小麥、粗山羊草、擬斯卑爾脫山羊草間進(jìn)行擴(kuò)增。通過(guò)對(duì)凝膠電泳結(jié)果分析,有條帶記為‘1’,無(wú)條帶記為‘0’,建立相似矩陣。采用 UPGMA法使用 NTSYS 軟件構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)。使用 PowerMarker V3.25 軟件計(jì)算這些單位點(diǎn)標(biāo)記的多態(tài)信息含量(Polymorphism Information Content,PIC)。4.3 結(jié)果與分析4.3.1 單位點(diǎn) SSR 分子標(biāo)記在粗山羊草全基因組中的驗(yàn)證隨機(jī)挑選的 35 對(duì)單位點(diǎn)引物中,有 15 對(duì)(42.9%)擴(kuò)增出單一條帶,8 對(duì)(22.9%)擴(kuò)增出多個(gè)條帶,12 對(duì)(34.2%)沒(méi)有擴(kuò)增出條帶(圖 4.1)。這些只能擴(kuò)增出單一位點(diǎn)的單位點(diǎn)引物可以用于粗山羊草及小麥分子標(biāo)記輔助育種的研究中。
粗山羊草與中國(guó)春小麥全基因組特異 SSR 標(biāo)記開(kāi)發(fā)及分析間進(jìn)行進(jìn)化遺傳分析。系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)使用 NTSYS 軟件的 UPGMA 聚類分析法。結(jié)果表明其遺傳相似系數(shù)為 0.6-1,平均 0.8。這 22 份材料被分為 3 大類群,19 份普通小麥品種為一類,A 組和 D 組的祖先種烏拉爾圖小麥和粗山羊草為一類,B 組的祖先種擬斯卑爾脫山羊草獨(dú)自為一類(圖 4.2)。由于在各樣品間擴(kuò)增條帶無(wú)差異的引物 PIC值為 0,所以我們共選擇了 19 個(gè)有差異的位點(diǎn)建立矩陣,使用 PowerMarker V3.25軟件計(jì)算對(duì)應(yīng)的多態(tài)信息含量為 0.083 至 0.5844,平均 0.2957(表 4.2)。同時(shí)我們也可以看到 Powermarker 計(jì)算的遺傳多樣性分析結(jié)果,共 14 個(gè) SSR 標(biāo)記,19 個(gè)位點(diǎn),共產(chǎn)生了 42 個(gè)等位基因,平均每個(gè)位點(diǎn)的等位基因數(shù)為 2.2105 個(gè)。平均基因多樣性和雜合度分別為 0.3199、0.1537。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A haplotype block associated with thousand-kernel weight on chromosome 5DS in common wheat(Triticum aestivum L.)[J]. Yuquan Wang,Chenyang Hao,Jun Zheng,Hongmei Ge,Yang Zhou,Zhengqiang Ma,Xueyong Zhang. Journal of Integrative Plant Biology. 2015(08)
[2]小麥分子育種研究進(jìn)展IV.小麥相關(guān)分子標(biāo)記[J]. 韓斌,王長(zhǎng)彪,任永康,趙興華,董艷輝,李亞莉,唐朝暉. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(04)
[3]小麥分子育種研究進(jìn)展 Ⅲ.與小麥主要農(nóng)藝性狀相關(guān)的功能基因[J]. 韓斌,王長(zhǎng)彪,任永康,趙興華,董艷輝,李亞莉,唐朝暉. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(03)
[4]小麥分子育種研究進(jìn)展Ⅱ.與小麥品質(zhì)相關(guān)的功能基因[J]. 韓斌,王長(zhǎng)彪,任永康,趙興華,董艷輝,李亞莉,唐朝暉. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(02)
[5]研究稻瘟病菌群體遺傳多態(tài)性的分子標(biāo)記方法[J]. 穆慧敏,姜華,王艷麗,孫國(guó)昌. 中國(guó)水稻科學(xué). 2013(05)
[6]小麥D基因組框架圖繪制及其應(yīng)用展望[J]. 賈繼增,孔秀英,趙光耀,高麗鋒. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2013(02)
[7]粗山羊草Y192中抗葉銹基因LrY192的SSR定位[J]. 胡亞亞,馮麗娜,冀紅柳,孫一,張娜,魏學(xué)軍,楊文香,劉大群,賈繼增. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(10)
[8]黃麻分子生物學(xué)研究進(jìn)展及展望[J]. 陶愛(ài)芬,祁建民,李小珍. 中國(guó)麻業(yè)科學(xué). 2010(04)
[9]基于SSR標(biāo)記的粗山羊草遺傳多樣性分析[J]. 王亞娟,王長(zhǎng)有,劉新倫,吉萬(wàn)全. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(03)
[10]葡萄全基因組SSR分析和數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建[J]. 蔡斌,李成慧,姚泉洪,周軍,陶建敏,章鎮(zhèn). 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
博士論文
[1]粗山羊草和普通小麥主要農(nóng)藝性狀與SSR標(biāo)記的關(guān)聯(lián)分析[D]. 趙京嵐.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]“中國(guó)春”小麥SSR分子標(biāo)記的大規(guī)模開(kāi)發(fā)及評(píng)價(jià)[D]. 韓斌.山西大學(xué) 2016
[2]小偃麥滲入系抗白粉病基因分子定位及HMW-GS遺傳分析[D]. 李建波.山西大學(xué) 2015
[3]擬穴青蟹SNP和SSR標(biāo)記開(kāi)發(fā)及系譜認(rèn)證技術(shù)的建立研究[D]. 馬群群.上海海洋大學(xué) 2012
[4]高丹草SSR引物電子PCR及遺傳多態(tài)性分析[D]. 陸景標(biāo).安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[5]用SSR和RFLP分子標(biāo)記分析小麥B基因組起源[D]. 李樹(shù)龍.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2000
本文編號(hào):3063628
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