刘柳:甜瓜果皮条纹的遗传分析及其决定基因的精细定位论文

刘柳:甜瓜果皮条纹的遗传分析及其决定基因的精细定位论文

本文主要研究内容

作者刘柳(2019)在《甜瓜果皮条纹的遗传分析及其决定基因的精细定位》一文中研究指出:甜瓜(Cucumis melo L.)属被子植物门、双子叶植物刚、葫芦科、黄瓜属,是一种重要的经济型作物,味道甘甜,清新袭人,因其具有特殊的香味和较高的含糖量而得名。据粮农组织统计资料显示,过去10年甜瓜平均产量超过2900万吨。甜瓜种植在温带和热带国家,主要产区在亚洲,亚洲以外的主要生产国是美国和西班牙,我国栽培甜瓜的栽培面积以及产量均居世界第一位。随着市场消费者对甜瓜品质以及外形要求的日益提高,国内外学者对甜瓜果实外观的研究越发重视。故此,明确果皮条纹的遗传规律,深度挖掘控制甜瓜果皮条纹的基因,为甜瓜果皮条纹的品质育种提供理论依据。试验以绿色果皮有条纹的薄皮甜瓜X010为父本,以纯白色果皮无条纹的薄皮甜瓜M1-113为母本,两亲本通过杂交获得F1代,将F1代进行自交获得的F2代群体为作图群体,于2017年及2018年春季分别播种,在东北农业大学向阳农场的园艺试验基地进行田间栽培试验。根据两年的田间数据统计确定甜瓜果皮条纹的遗传规律。在F2代群体中挑选出表型为果皮有条纹以及果皮纯色无条纹各20株,提取DNA,结合集群分离分析法(Bulked segregant analysis,BSA),构建果皮有条纹-果皮无条纹基因池,并对亲本(X010及M1-113)以及基因池进行二代测序(NGS)。根据BSA测序分析结果,在目标染色体上开发CAPS标记,在F2代群体随机选取93株用于遗传连锁图谱的构建,并对所构建的图谱进行QTL分析,获得控制甜瓜果皮表面有条纹基因的初步定位区间。在初步定位区间继续开发CAPS标记,利用具有多态性的CAPS标记继续筛选F2代群体(739株)中的重组单株,进一步缩小定位区间,并对候选基因进行分析预测。本试验为进一步精细定位甜瓜果皮条纹基因以及研究其分子遗传机理奠定了一定的基础,研究结果如下:(1)F1代均表现为有条纹单株,2017年种植的F2代群体中果皮有条纹与果皮纯色比例为134:45,符合比例3:1,且?2=0.016<?20.05;2018年F2代群体中果皮有条纹与果皮纯色比例为419:131,符合比例3:1,且?2=0.114<?20.05,由此我们认为甜瓜果皮表面有条纹为显性性状,受单一基因调控。(2)通过对BSA测序结果分析,将控制甜瓜果皮表面有条纹的基因Cmst3定位于第4号染色体约2.7 Mbp(267,879 bp3,025,394 bp)范围内。在甜瓜4号染色体开发CAPS标记40对,结果共16对引物具有多态性,多态率为40.0%,利用93株F2代群体进行遗传连锁图谱的构建,该图谱全长150.26 cM,标记间平均距离为9.39 cM,初步将该基因缩小在标记M-4-1(288,972 bp)与M-4-12(1,116,282 bp)之间,该结果验证了BSA测序分析结果的准确性,并进一步缩小定位区间。(3)最后,在标记M-4-1与M-4-12之间继续设计引物,构建一个更大的F2代群体进行重组单株的筛选,最终将控制甜瓜果皮表面有条纹的基因Cmst3定位在标记M-4-25和标记M-4-27之间,物理距离缩小到825,451 bp998,292 bp(约172.8 Kbp)范围内。在该区间内发现有23个候选基因,其中有8个基因编码区发生了非同义突变,11个基因在启动子区域同样具有单核苷酸多态性(single nucleotide po;ymorphism,SNP)位点,以及部分的插入或缺失(insertion or deletion,INDEL)。

Abstract

tian gua (Cucumis melo L.)shu bei zi zhi wu men 、shuang zi xie zhi wu gang 、hu lu ke 、huang gua shu ,shi yi chong chong yao de jing ji xing zuo wu ,wei dao gan tian ,qing xin xi ren ,yin ji ju you te shu de xiang wei he jiao gao de han tang liang er de ming 。ju liang nong zu zhi tong ji zi liao xian shi ,guo qu 10nian tian gua ping jun chan liang chao guo 2900mo dun 。tian gua chong zhi zai wen dai he re dai guo jia ,zhu yao chan ou zai ya zhou ,ya zhou yi wai de zhu yao sheng chan guo shi mei guo he xi ban ya ,wo guo zai pei tian gua de zai pei mian ji yi ji chan liang jun ju shi jie di yi wei 。sui zhao shi chang xiao fei zhe dui tian gua pin zhi yi ji wai xing yao qiu de ri yi di gao ,guo nei wai xue zhe dui tian gua guo shi wai guan de yan jiu yue fa chong shi 。gu ci ,ming que guo pi tiao wen de wei chuan gui lv ,shen du wa jue kong zhi tian gua guo pi tiao wen de ji yin ,wei tian gua guo pi tiao wen de pin zhi yo chong di gong li lun yi ju 。shi yan yi lu se guo pi you tiao wen de bao pi tian gua X010wei fu ben ,yi chun bai se guo pi mo tiao wen de bao pi tian gua M1-113wei mu ben ,liang qin ben tong guo za jiao huo de F1dai ,jiang F1dai jin hang zi jiao huo de de F2dai qun ti wei zuo tu qun ti ,yu 2017nian ji 2018nian chun ji fen bie bo chong ,zai dong bei nong ye da xue xiang yang nong chang de yuan yi shi yan ji de jin hang tian jian zai pei shi yan 。gen ju liang nian de tian jian shu ju tong ji que ding tian gua guo pi tiao wen de wei chuan gui lv 。zai F2dai qun ti zhong tiao shua chu biao xing wei guo pi you tiao wen yi ji guo pi chun se mo tiao wen ge 20zhu ,di qu DNA,jie ge ji qun fen li fen xi fa (Bulked segregant analysis,BSA),gou jian guo pi you tiao wen -guo pi mo tiao wen ji yin chi ,bing dui qin ben (X010ji M1-113)yi ji ji yin chi jin hang er dai ce xu (NGS)。gen ju BSAce xu fen xi jie guo ,zai mu biao ran se ti shang kai fa CAPSbiao ji ,zai F2dai qun ti sui ji shua qu 93zhu yong yu wei chuan lian suo tu pu de gou jian ,bing dui suo gou jian de tu pu jin hang QTLfen xi ,huo de kong zhi tian gua guo pi biao mian you tiao wen ji yin de chu bu ding wei ou jian 。zai chu bu ding wei ou jian ji xu kai fa CAPSbiao ji ,li yong ju you duo tai xing de CAPSbiao ji ji xu shai shua F2dai qun ti (739zhu )zhong de chong zu chan zhu ,jin yi bu su xiao ding wei ou jian ,bing dui hou shua ji yin jin hang fen xi yu ce 。ben shi yan wei jin yi bu jing xi ding wei tian gua guo pi tiao wen ji yin yi ji yan jiu ji fen zi wei chuan ji li dian ding le yi ding de ji chu ,yan jiu jie guo ru xia :(1)F1dai jun biao xian wei you tiao wen chan zhu ,2017nian chong zhi de F2dai qun ti zhong guo pi you tiao wen yu guo pi chun se bi li wei 134:45,fu ge bi li 3:1,ju ?2=0.016<?20.05;2018nian F2dai qun ti zhong guo pi you tiao wen yu guo pi chun se bi li wei 419:131,fu ge bi li 3:1,ju ?2=0.114<?20.05,you ci wo men ren wei tian gua guo pi biao mian you tiao wen wei xian xing xing zhuang ,shou chan yi ji yin diao kong 。(2)tong guo dui BSAce xu jie guo fen xi ,jiang kong zhi tian gua guo pi biao mian you tiao wen de ji yin Cmst3ding wei yu di 4hao ran se ti yao 2.7 Mbp(267,879 bp3,025,394 bp)fan wei nei 。zai tian gua 4hao ran se ti kai fa CAPSbiao ji 40dui ,jie guo gong 16dui yin wu ju you duo tai xing ,duo tai lv wei 40.0%,li yong 93zhu F2dai qun ti jin hang wei chuan lian suo tu pu de gou jian ,gai tu pu quan chang 150.26 cM,biao ji jian ping jun ju li wei 9.39 cM,chu bu jiang gai ji yin su xiao zai biao ji M-4-1(288,972 bp)yu M-4-12(1,116,282 bp)zhi jian ,gai jie guo yan zheng le BSAce xu fen xi jie guo de zhun que xing ,bing jin yi bu su xiao ding wei ou jian 。(3)zui hou ,zai biao ji M-4-1yu M-4-12zhi jian ji xu she ji yin wu ,gou jian yi ge geng da de F2dai qun ti jin hang chong zu chan zhu de shai shua ,zui zhong jiang kong zhi tian gua guo pi biao mian you tiao wen de ji yin Cmst3ding wei zai biao ji M-4-25he biao ji M-4-27zhi jian ,wu li ju li su xiao dao 825,451 bp998,292 bp(yao 172.8 Kbp)fan wei nei 。zai gai ou jian nei fa xian you 23ge hou shua ji yin ,ji zhong you 8ge ji yin bian ma ou fa sheng le fei tong yi tu bian ,11ge ji yin zai qi dong zi ou yu tong yang ju you chan he gan suan duo tai xing (single nucleotide po;ymorphism,SNP)wei dian ,yi ji bu fen de cha ru huo que shi (insertion or deletion,INDEL)。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自东北农业大学的刘柳,发表于刊物东北农业大学2019-08-27论文,是一篇关于甜瓜论文,果皮条纹论文,遗传连锁图谱论文,基因定位论文,东北农业大学2019-08-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东北农业大学2019-08-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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