玉米自交系QR273突变体紫色抑制基因的定位与候选基因筛选

来源 :贵州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chen95127
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
玉米单倍体育种技术可以显著缩短育种年限,快速获得纯合的玉米自交系。QR273选自Suwan1号群体,具有配合力高、品质优良、综合抗性好、适应性广、光周期反应弱等诸多优点,是目前西南区玉米热带种质选系中应用最广的优良骨干自交系。QR273和许多诱导系杂交都存在显色浅或完全不显色现象,导致难以鉴选单倍体籽粒,严重阻碍了QR273的进一步改良和创新利用。为探明其色素抑制原因和控制基因,本研究以紫色抑制突变体QR273为母本,紫色玉米(W95)、诱导系(WKL、Stock6、W1619、高油3号)为父本,构建不同世代的遗传群体(F1、F2、BC1F1、BC2F1、BC3F1),分析QR273突变体的遗传规律,并进行紫色抑制基因的定位和候选基因筛选。主要研究结果如下:1、以QR273、W95、WKL、Stock6、W1619和高油3号为材料,构建5个F2分离群体(QR273/W95、QR273/WKL、QR273/Stock6、QR273/W1619、QR273/高油3号),5个BC1F1分离群体(QR273/W95//W95、QR273/WKL//WKL、QR273/Stock6//Stock6、QR273/W1619//W1619、QR273/高油3号//高油3号)。以籽粒糊粉层颜色(紫色、黄色)为指标,调查统计各世代籽粒颜色性状,BC1F1、F2世代籽粒颜色均发生分离,经卡方检测,各群体F2世代黄粒与紫粒的分离比例均符合3:1,BC1F1世代黄粒与紫粒的分离比例均符合1:1。结果表明,QR273突变体的紫色抑制性状由显性单基因控制。2、从以QR273和W95为材料构建的F2分离群体中,选取紫色和黄色籽粒各30粒,构建2个极端混池进行SLAF-BSA测序,利用欧式距离(Euclidean Distance,ED)和SNP-index进行关联分析,初步将QR273紫色抑制突变基因定位在玉米第3染色体长臂上,区间为:45.63-53.03Mb、112.70-114.44Mb,总长度为8.48 Mb,共包含94个基因。3、基于SLAF-BSA测序结果,利用SSRHunter1.3查找SSR位点,NCBI(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/)在线设计40对SSR引物,结合玉米3号染色体上已公布的56个SSR标记,在QR273与W95间进行SSR标记的多态性筛选。结果获得多态性SSR标记19个,经T检验,其中12个多态性SSR标记与表型显著相关。利用QTL Ici Mapping4.0软件进行QTL定位,紫色抑制基因被定位于标记umc1386和Zm1c477之间,紫色抑制基因与2个标记的遗传距离分别为11.2c M和14.5c M。根据基因的功能注释,候选区域内有2个基因与玉米籽粒花青素合成途径相关—Zm00001d040479(Zm CHS05)、Zm00001d040497(Zm CHS04)。4、为进一步研究QR273突变体紫色抑制的原因,以“QR273×Stock6”的BC3F1世代中紫色和黄色籽粒为材料,在籽粒糊粉层显色时期进行转录组测序分析。结果鉴定到236个显著性差异表达基因,其中133个基因在黄色糊粉层玉米中显著上调表达,103个基因显著下调表达。功能注释表明,在花青素生物合成通路中,有13个显著差异表达基因参与花青素生物合成途径的调控。其中,Zm00001d045055(bronze1,bz1)、Zm00001d028744、Zm00001d052673(colorless2,c2)、Zm00001d001960、Zm00001d014914(anthocyaninless2,a2)、Zm00001d044122、Zm00001d044683、Zm00001d017077、Zm00001d034925共9个基因在花青素合成途径的二羟黄酮醇合成、花青素苷合成及结构稳定的过程中下调表达,结合生物信息学分析,推测QR273紫色抑制基因可能主要通过调控c2等基因的表达,来抑制玉米籽粒糊粉层花青素的合成。
其他文献
平面超声电机是将电能转换为平面运动输出的新概念机电动力转换部件,它基于逆压电效应实现电能到机械能的转换,借助摩擦耦合过程输出平面运动,具有推重比高、响应快、易控制、不受电磁干扰特点,在IC制作、精密加工、生医工程等众多领域具有广泛的应用。适应于应用领域对高精密平面运动的广泛需求,本文对平面超声电机的设计技术进行了研究,主要贡献在于:介绍了超声电机技术近年的发展,梳理了超声电机特别是平面超声电机的研
肿瘤目前已经成为严重危害人类健康的重大疾病,使当今世界面临着重大公共卫生问题,给社会和家庭带来沉重的经济和精神压力。深入研究影响肿瘤生长的分子机理,对于此类疾病,尤其是恶性肿瘤的发展与治疗具有重要意义。蛋白(Disco-interacting protein 2 homolog A)是由Dip2a基因编码形成的一类高度保守的蛋白,属于DIP2家族中的一员,该家族还包括DIP2B和DIP2C。已经有
研究背景神经内分泌肿瘤(Neuroendocrine tumors,NETs)是一种异质性肿瘤,肽能神经元和神经内分泌细胞起源,是一类较为罕见的、生长缓慢的肿瘤,具有低度恶性、高转移性等生物学特性,此类肿瘤可发生于全身大多数器官以及组织,包括肺,肾上腺髓质,甲状腺,消化系统如胃、胰腺等,无论发生在什么部位,此类肿瘤都具有神经和内分泌分化的共同特征,都具有分泌颗粒、突触样囊泡,以及产生及储存不同的肽
连续Si C纤维增强Ti基复合材料(TMCs)是将基体Ti合金的塑性和成形性与增强体Si C纤维的承载能力和刚性结合起来的新型材料,其比强度、比刚度、高温强度和蠕变抗力都优于传统Ti合金,在高温下仍可保持优异的抗疲劳和抗蠕变性能,因此其在航空宇航领域中有着广泛的应用前景。本文利用Abaqus有限元分析软件对Si Cf/TC17复合材料板材预制体在热压(HP)过程中的致密化及热残余应力进行了数值模拟
板形是衡量带钢质量的重要指标之一,因此板形控制技术不仅是带钢生产的核心技术之一,同时也是目前轧钢领域研究的热点之一。工作辊服役过程中其表面的磨损状况会对带钢的板形以及带钢表面的质量产生直接影响。实际生产过程中,工作辊与带钢边部接触的位置常出现严重的磨损不均匀的现象,导致带钢产生“边鼓”缺陷。本文以东北大学与承钢合作的“在西门子二级模型基础上开发微中浪轧制和层流空冷时间空冷温度双闭环等程序”项目为背
进入21世纪,社会生产飞速发展,高性能储能器件的研发势在必行。超级电容器作为新型储能器件的典型代表,具有较大的比容量、快速的充放电速率以及较长的循环使用寿命等优点。许多智能电子产品如电子传感器、柔性显示器、健康监护仪的问世使得超级电容器的应用范围更加广泛。电极材料作为超级电容器最核心的部件之一,对超级电容器的性能起着至关重要的作用。因此,开发具有高比容量、高循环使用寿命和良好力学性能的电极材料成为
学位
随着传统能源的日益减少和环保意识的不断提高,核电作为绿色能源,其需求不断增多。但无论是传统能源的开采还是核电能源的开发,一旦发生事故,将会对工作人员和周围环境造成灾难性的影响。因此,利用机器人对能源开发作业环境中的各设备进行巡视检修意义重大。轮式及履带式移动机器人在应用于非结构化环境时,越障能力不足。足式机器人具有落脚点离散、重心易调节的特点,适合于该环境中执行应急巡检任务。足式机器人的运动性能在
液压成形技术生产的零件以其高强度、低质量和低成本等优势在近几年发展迅速,尤其是管材液压成形技术在航空航天、核电和汽车领域应用广泛。本论文的研究基于某大尺寸环形零件的成形实验。本文研究所涉及的大尺寸环形零件形状比较复杂,尺寸较大。在液压成形过程中不仅对液压成形工艺有着较高的要求,同时对模具的锁模问题也有着较高的挑战。目前市面上主要用压力机来作为成形模具的锁模设备,但是压力机工作台面尺寸固定,对于一些
Ti-Nb合金因其具有较低的弹性模量、良好的形状记忆效应、优异的生物相容性能并兼具突出的耐磨性以及抗腐蚀性能,被应用于人造关节和连接人体骨或关节的螺钉等医用植入物。本文通过Gleeble-3500型热模拟设备和FL7500金相显微镜对Ti-Nb合金分别进行热压缩实验和金相组织实验。从流动应力曲线、热变形激活能、本构关系和加工图来探究Ti-Nb合金的高温变形行为以及热加工工艺,为该合金的高温变形模拟