發(fā)布時(shí)間：2020-05-11 15:43

【摘要】：結(jié)球甘藍(lán)(Brassica oleracea L.var.capitata)簡(jiǎn)稱甘藍(lán),是蕓薹屬的一種重要蔬菜,在我國(guó)各地廣泛栽培。近年來,市場(chǎng)上的甘藍(lán)品種不斷增多,種植面積不斷增大。但是,在種子市場(chǎng)上同名異物及同物異名的情況時(shí)有發(fā)生,甚至一些不合格種子混入市場(chǎng),造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,構(gòu)建DNA指紋圖譜,實(shí)現(xiàn)對(duì)品種的快速準(zhǔn)確鑒定,對(duì)于假種辨別和產(chǎn)權(quán)糾紛具有重要作用。甘藍(lán)是典型的異花授粉作物,雜種優(yōu)勢(shì)十分明顯,通過選育自交系配制雜交組合是雜種優(yōu)勢(shì)利用的主要途徑。而如何進(jìn)行自交系間的組配,顯得至關(guān)重要,目前主要依賴于育種家的經(jīng)驗(yàn)及表型特征或地理來源,因此迫切需要從分子水平上初步劃分甘藍(lán)優(yōu)勢(shì)群,為育種家利用雜種優(yōu)勢(shì)提供科學(xué)指導(dǎo),并提高組合配制效率。本研究對(duì)50份甘藍(lán)自交系進(jìn)行重測(cè)序,開發(fā)SNP標(biāo)記。挑選一部分SNP標(biāo)記轉(zhuǎn)化為KASP標(biāo)記,對(duì)主要甘藍(lán)品種及自交系進(jìn)行基因分型檢測(cè),根據(jù)分型數(shù)據(jù)構(gòu)建主要甘藍(lán)品種的DNA指紋圖譜并劃分甘藍(lán)自交系的雜種優(yōu)勢(shì)群。主要研究結(jié)果如下:1.甘藍(lán)全基因組KASP標(biāo)記開發(fā)采用Illumina Hi-Seq 2500平臺(tái)對(duì)50個(gè)甘藍(lán)高代自交系進(jìn)行全基因組重測(cè)序,將重測(cè)序數(shù)據(jù)與參考基因組02-12進(jìn)行比對(duì),共篩選獲得2.54×10~6個(gè)SNPs。在全部SNP中篩選多態(tài)性介于40%~60%、未測(cè)通材料數(shù)20、在9條染色體均勻分布、位點(diǎn)前后各50 bp不存在其他變異,最終獲得500個(gè)SNP位點(diǎn)。并將其轉(zhuǎn)化為KASP標(biāo)記,其中442個(gè)成功轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化成功率88.4%。在每條染色體中隨機(jī)挑選1個(gè)標(biāo)記,利用KASP平臺(tái)對(duì)96個(gè)甘藍(lán)自交系材料進(jìn)行基因分型,9個(gè)標(biāo)記全部分型成功。結(jié)果表明,開發(fā)的KASP標(biāo)記的分型效果較好,可用于下一步試驗(yàn)。2.基于KASP標(biāo)記構(gòu)建甘藍(lán)主要品種的DNA指紋圖譜利用甘藍(lán)全基因組開發(fā)的KASP標(biāo)記,對(duì)59個(gè)主要甘藍(lán)品種進(jìn)行分型。在442個(gè)標(biāo)記中,有25個(gè)標(biāo)記的未分型材料數(shù)5,為保證結(jié)果準(zhǔn)確性,在后續(xù)分析中將這25個(gè)標(biāo)記去除。根據(jù)基因分型結(jié)果,篩選多態(tài)性信息含量0.35、無基因型數(shù)據(jù)缺失、在9條染色體上均勻分布的50個(gè)SNP位點(diǎn)作為核心標(biāo)記,構(gòu)建甘藍(lán)品種指紋圖譜。通過人工構(gòu)建模擬群體進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明利用50個(gè)核心SNP標(biāo)記構(gòu)建的DNA指紋圖譜可實(shí)現(xiàn)對(duì)甘藍(lán)品種真實(shí)性和特異性的有效鑒定。3.利用KASP標(biāo)記進(jìn)行甘藍(lán)自交系雜種優(yōu)勢(shì)群初步劃分根據(jù)栽培茬口的不同,可將246個(gè)甘藍(lán)自交系分為春甘藍(lán)、秋甘藍(lán)、越冬甘藍(lán)三種類型。其中,春甘藍(lán)包含77份材料,秋甘藍(lán)包含72份材料,越冬甘藍(lán)包含97份材料。基于甘藍(lán)自交系的SNP標(biāo)記分型結(jié)果,對(duì)不同栽培茬口的自交系進(jìn)行遺傳相似性分析及聚類分析,并結(jié)合系譜關(guān)系進(jìn)行優(yōu)勢(shì)群的劃分。結(jié)果顯示,春甘藍(lán)劃分為7個(gè)優(yōu)勢(shì)群、秋甘藍(lán)劃分為6個(gè)優(yōu)勢(shì)群、越冬甘藍(lán)劃分為5個(gè)優(yōu)勢(shì)群。為驗(yàn)證雜種優(yōu)勢(shì)群劃分的準(zhǔn)確性,對(duì)上述部分自交系選配的50個(gè)優(yōu)良雜交組合的雙親進(jìn)行分析,除越冬甘藍(lán)中‘嘉麗-綠×嘉麗-灰’組合為亞群內(nèi)雜交外,剩余組合均為群間或亞群間雜交,這說明雜種優(yōu)勢(shì)群的劃分較為合理。由此我們認(rèn)為盡量選擇群間或亞群間親本材料進(jìn)行組配,這將為雜交組合的科學(xué)配制提供依據(jù),提高甘藍(lán)雜種優(yōu)勢(shì)利用效率。
【圖文】：

圖 2.2 500 個(gè) SNP 位點(diǎn)在 9 條染色體中的分布Fig. 2.2 Distribution of 500 SNP loci in nine chromosomes藍(lán) SNP 標(biāo)記的 KASP 分型驗(yàn)證的 500 個(gè) SNP 位點(diǎn)交由 LGC 公司進(jìn)行 KASP 引物設(shè)計(jì)，根據(jù) 50 個(gè) SNP每個(gè) SNP 位點(diǎn)，采用 KrakenTM 軟件在 SNP 位點(diǎn)上游設(shè)計(jì)兩條正向引 序 列 標(biāo) 簽 A （ GAAGGTGACCAAGTTCATGCT ） 和 序 列TCGGAGTCAACGGATT），在位點(diǎn)下游設(shè)計(jì)一條通用引物。500 個(gè) SNP 位為 KASP 標(biāo)記，轉(zhuǎn)化成功率為 88.4%，引物序列信息見附表 1。染色體中隨機(jī)挑選 1 個(gè)標(biāo)記進(jìn)行分型驗(yàn)證，利用 KASP 平臺(tái)對(duì) 96 個(gè)甘藍(lán)型，9 個(gè)標(biāo)記全部分型成功。其中，，標(biāo)記 Bol1-10、Bol3-56、Bol5-23、B 100%，全部 96 份材料均成功分型；標(biāo)記 Bol2-26 與 Bol6-16 獲得 95 份材料-36 與 Bol9-1 獲得 93 份材料的基因型；標(biāo)記 Bol4-27 的分型成功率最低，僅，占全部材料的 93.8%。全部 9 個(gè)位點(diǎn)的平均分型成功率為 94.4%，基因功的 KASP 標(biāo)記可用于下一步試驗(yàn)。圖 2.3 表示 9 個(gè) SNP 標(biāo)記的分型結(jié)果表示兩種不同的基因型，綠點(diǎn)表示雜合基因型，粉點(diǎn)表示未成功分型。

圖 2.3 9 個(gè) SNP 標(biāo)記在 96 個(gè)甘藍(lán)自交系中的 KASP 基因分型Fig. 2.3 KASP genotyping of nine SNP markers in ninety-six inbred lines of cabbage重測(cè)序技術(shù)的 SNP 標(biāo)記開發(fā)組重測(cè)序是對(duì)已有參考基因組的物種不同個(gè)體間進(jìn)行基因組測(cè)序，并根據(jù)性分析。利用全基因組重測(cè)序數(shù)據(jù)與參考基因組進(jìn)行比對(duì)，可以檢測(cè)到基nDels、CNVs 等。Zheng（2011）對(duì)三個(gè)不同的高粱品系進(jìn)行全基因組重18 個(gè) SNPs、99948 個(gè) Indels 以及 17111 個(gè) CNVs。羅昕（2015）利用簡(jiǎn)化 份玉米自交系進(jìn)行檢測(cè)，共開發(fā)了 670412 個(gè) SNP 標(biāo)記，并與 RNA-seq及 60K 基因芯片的 SNP 標(biāo)記進(jìn)行比較分析，獲得了一套玉米完整基因型構(gòu)建的白菜 RILs 群體的 150 份材料進(jìn)行重測(cè)序，共檢測(cè)到 105 萬個(gè) SN209 個(gè) SNP 標(biāo)記構(gòu)建了高密度遺傳圖譜，鑒定出與 6 個(gè)葉球性狀相關(guān)聯(lián)測(cè)序技術(shù)可以檢測(cè)到群體中幾乎所有的 DNA 變異，是一種快速有效的 S
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S635

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4 吳s

本文編號(hào)：2658691