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小麦基因组中雌性育性关联标记的研究分析

作　者: 童婷
导　师: 张新玲；窦秉德
学　校: 新疆农业大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 小麦 雌性育性 关联分析 群体结构 连锁不平衡
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


在小麦全基因组中寻找与目标性状关联的标记位点是件耗时费力的工作,为了提高其关联位点发现的效率,获得更多与小麦雌性育性表型密切关联的分子标记,以含小麦雌性不育系(S)的由小麦品种(系)组成的“含S种质双向极端小群体”和不含小麦雌性不育系的“品种双向极端小群体”各60个品种(系)为目标群体,以小麦基因组中42个多态性SSR标记为背景控制标记,用STRUCTRE软件进行结构评估,并运用TASSEL软件的MLM模型,检测小麦基因组中均匀分布的210个多态性标记与小麦雌性育性D,F.(国内法育性)和I.F.(国际法育性)两种表型值的关联程度,再在含S种质(或品种)组成的较大群体中验证初选的关联标记,并对候选位点进行标记加密。针对小麦穗粒数(小穗基部小花数)、千粒重、株穗数4个性状同样通过上述雌性育性双向极端小群体筛选与表型关联的标记,再在两个大群体中验证和选择。关联分析的初步结果如下(1)选用小麦基因组42个SSR标记位点对供试材料进行群体结构分析,背景控制标记间不存在明显的连锁不平衡；“含S双向极端小群体”分为3个亚群；“品种双向极端小群体”分为4个亚群;含S种质大群体和品种大群体均分为2个亚群。(2)通过小麦雌性育性关联分析在,“品种双向极端小群体”和“含S双向极端小群体”中分别发现13个SSR标记和35个SSR标记与小麦雌性育性表型极显著关联；两个极端小群体中共发现的45个标记在较大的品种群体和含S种质群体中,经关联分析共17个标记得到验证,除两个大群体中与性状共同关联的标记外,11个标记为小麦雌性不育系所在的含S种质群体中新的突变位点或互作位点,结合标记加密分析,最终发现候选关联标记不仅支持了2D和4A位点与表型的关联,而且找到2B、3B等新的表型关联位点。(3)通过关联分析得知：与小麦穗粒数表型关联的标记是Xbarc322-5D、Xwmc654-5A、Xgwm570-6A, (?)遗传性选位点再选结果有3个标记(Xbarc4-5B、Xcfd77-2D、Xwmc503-2D)与小麦穗粒数表型关联。(4)与小麦千粒重表型关联的标记是Xbarc229-1D/3B,候选位点再选的有3个标记为Xgwm339-2A、Xgmw397-4A、Xbarc95-2D/7B与小麦株穗数表型关联的标记为Xcfd77-2D、Xgwm156-3B、Xgwm164-1A。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章 作物数量性状位点定位方法及植物育性研究进展  10-20
  1.1 作物数量性状位点定位的方法  10-14
    1.1.1 关联分析的基本原理  10-14
    1.1.2 QTL作图  14
  1.2 植物育性的研究进展  14-18
    1.2.1 植物雄性不育  15-16
    1.2.2 植物雌性不育  16-18
  1.3 本研究目的和意义  18-20
第二章 双向极端小群体在小麦雌性育性关联标记筛选中的应用  20-37
  2.1 材料和方法  20-23
    2.1.1 供试材料  20-21
    2.1.2 田间试验及性状调查  21
    2.1.3 实验方法  21
    2.1.4 数据处理  21-23
  2.2 结果与分析  23-35
    2.2.1 小麦雌性育性双向极端小群体表型值的差异分析  23-24
    2.2.2 小麦雌性育性在大群体中的分布特征  24-25
    2.2.3 "目标群体"基因组SSR标记位点间的连锁不平衡分析  25-26
    2.2.4 "目标群体"的遗传结构  26-27
    2.2.5 "品种双向极端小群体"雌性育性关联标记的初选  27-29
    2.2.6 "含S双向极端小群体"雌性育性关联标记的初选  29-31
    2.2.7 初选标记在品种大群体中与表型关联的验证  31-32
    2.2.8 初选标记在含S种质大群体与表型关联的验证  32-34
    2.2.9 新的候选位点的加密确认  34-35
  2.3 讨论  35-37
    2.3.1 双向极端小群体初选法的筛选效率  35
    2.3.2 品种群体和含S种质群体中所揭示的变异  35
    2.3.3 关联分析方法中有关背景控制标记和QTL分析策略  35-37
第三章 小麦雌性育性对穗粒数形成的生物学意义探讨  37-45
  3.1 材料和方法  37-38
    3.1.1 供试材料  37
    3.1.2 田间试验及性状调查  37
    3.1.3 数据统计分析  37
    3.1.4 标记分析  37-38
  3.2 结果与分析  38-43
    3.2.1 "品种双向极端小群体"小麦穗粒数(小穗基部小花数)关联标记的初选  38-40
    3.2.2 "含S双向极端小群体"小麦穗粒数(小穗基部小花数)关联标记的初选  40-42
    3.2.3 初选标记在含S种质大群体中与小麦穗粒数(小穗基部小花数)关联的验  42
    3.2.4 穗粒数(小穗基部小花数)新的候选位点的再选  42-43
  3.3 讨论  43-45
    3.3.1 小麦雌性育性对小麦穗粒数的影响  43-45
第四章 小麦产量构成因素的关联位点初选  45-53
  4.1 材料和方法  45-46
    4.1.1 供试材料  45
    4.1.2 田间试验及性状调查  45
    4.1.3 标记分析  45
    4.1.4 数据统计分析  45-46
  4.2 结果与分析  46-51
    4.2.1 "品种双向极端小群体"千粒重关联标记的初选  46-47
    4.2.2 "含S双向极端小群体"千粒重关联标记的初选  47-48
    4.2.3 初选标记在"品种大群体"及"含S种质大群体"中与千粒重关联的验证  48-49
    4.2.4 千粒重候选位点的再选  49-50
    4.2.5 "品种双向极端小群体"、"含S双向极端小群体"株穗数关联标记的初选  50
    4.2.6 初选标记在"品种群体"及"含S种质群体"中与株穗数关联的验证  50-51
    4.2.7 株穗数候选位点的再选  51
  4.3 讨论  51-53
    4.3.1 小麦千粒重、株穗数与穗粒数关联结果分析  51-53
第五章 全文结论  53-55
参考文献  55-59
致谢  59-60
作者简历  60

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 麦 > 小麦
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