本文主要研究内容
作者张双娟（2019）在《甘蓝型油菜角质层蜡质性状的全基因组关联分析》一文中研究指出：甘蓝型油菜（Brassica napus L.）是全球最重要的油料作物之一,目前已发展成为集油用、能源、菜用、饲用、绿肥、蜜源和观花于一身的多功能作物。植物角质层蜡质在植物抗生物及非生物胁迫方面发挥着重要的作用,是植物抵御外界环境胁迫的第一道屏障。开展油菜角质层蜡质代谢、运输和相关调控网络的研究,将对通过育种和栽培手段调控角质层以提高油菜抗逆性有重要意义。本研究对来自世界各地并在重庆种植的193份甘蓝型油菜材料的叶片蜡质组分进行测定分析,在对34个表型性状进行连续两年调查分析的基础上,利用芸薹属Illumina 60K SNP芯片对其进行基因分型,采用全基因组关联分析鉴定与蜡质性状相关的SNP位点,筛选获得蜡质相关候选基因,研究结果将为进一步挖掘油菜重要抗逆基因、加速油菜抗逆育种进程奠定基础。主要研究结果如下:1、叶片蜡质性状的表型变异分析本研究利用GC-MS对由193份甘蓝型油菜自交系组成的自然群体叶片蜡质性状进行了鉴定。结果表明,关联群体中叶片角质层蜡质主要由长链脂肪酸类、醛类、烷类、次级醇类、酮(C29)、一级醇类和酯类共7个蜡质种类组成,共包含了24种蜡质化合物。我们对这24种蜡质化合物含量、每个蜡质种类含量、29碳同系物含量、烷合成途径蜡含量、一级醇合成途径蜡含量以及蜡质总量共计34个蜡质性状进行了统计分析。结果表明,多数性状在环境间、材料间、环境与材料互作间均存在极显著差异。自然群体内多数蜡质性状均表现出广泛的遗传变异,其中,蜡质总量在2016年与2017年的变异幅度分别为11.65-73.63μg·cm-2和2.64-44.01μg·cm-2,变异系数分别为29.12%和28.91%;主要蜡质化合物C29烷的变异幅度分别为5.82-35.28μg·cm-2和0.72-40.77μg·cm-2,变异系数分别为31.75%和33.90%;C29次级醇的变异幅度分别为1.40-8.68μg·cm-2和0.21-3.42μg·cm-2,变异系数分别为38.72%和37.97%;C29酮的变异幅度分别为2.57-16.63μg·cm-2和0.14-7.84μg·cm-2,变异系数分别为31.28%-34.74%。单个环境下变异系数相对环境性状差值较小。广义遗传力分析结果表明,蜡质总量、烷合成途径蜡含量、烷类含量、C29酮等蜡质性状表现出较高的遗传力（H2>0.7）。2、群体结构和亲缘关系分析根据SNP在甘蓝型油菜基因组上19条染色体上的分布位置,选择了4623个分布较为均匀的SNP标记（MAF>0.2）,利用SRUCTURE 2.3.4分析193份甘蓝型油菜种质资源的遗传结构,分析结果表明,研究材料分为4个亚群,其中群体内材料间亲缘关系小于0.05的占68%,说明这193份材料间不存在明显的亲缘关系。分别对甘蓝型油菜A基因组和C基因组进行LD衰减距离分析,结果表明,A和C基因组的LD值随物理距离的增加而减小,但衰减程度不同,A基因组较C基因组衰减速度更快,当r2的阈值设定为0.1时,A和C基因组的平均衰减距离分别约为500Kb和1000Kb。3、蜡质性状的全基因组关联分析本研究采用基于一般线性模型（GLM）的naive、PCA、Q模型和基于混合线性模型（MLM）的K、P+K、Q+K共6种模型对2016和2017年两年中193份材料叶片蜡质含量的BLUP数据进行关联分析。其中,各性状均选择P+K或Q+K为最佳模型,以1/31846=3.14E-05为阈值,共检测到277个与34个蜡质性状显著关联候选标记,其中7个SNP标记同时与三个或三个以上性状存在显著关联性。蜡质总量在Q+K模型下筛选到3个显著的SNP位点,解释了表型变异的12.7%-13.9%;C29烷在Q+K模型下筛选到7个显著的SNP位点,解释了表型变异的11.0%-13.6%,C29次级醇和C29酮在P+K模型下分别筛选到1个显著的SNP位点,解释了表型变异的24.4%,12.0%;烷合成途径蜡含量在Q+K模型下筛选到3个显著的SNP位点,解释了表型变异的17.2%-21.4%;一级醇途径在Q+K模型下筛选到1个显著的SNP位点,解释了表型变异的12.2%-15.8%。4、候选基因预测利用甘蓝型油菜的基因组注释信息,通过分析显著SNP位点的LD区域与甘蓝型油菜对应的区间序列,共获得145个与蜡质性状相关的候选基因,这些候选基因可能通过调控、参与蜡质生物合成、蜡质转运及角质层发育而起作用。其中90个候选基因与蜡质合成代谢相关,22个候选基因与蜡质分泌相关,31个候选基因与蜡质调控和角质层发育相关。一些候选基因与拟南芥长链脂肪酸合成基因KCS、KCR、HCD/PAS2、ECR、烷类合成相关基因CER3、CB5-B、次级醇和酮合成相关基因MAH1、蜡质转运基因ABCG11、LTPG1,蜡质调控基因Myb96、Myb30、Myb16、DEWAX、SHIN1/WIN1等已报道基因是同源基因。
Abstract
gan lan xing you cai （Brassica napus L.）shi quan qiu zui chong yao de you liao zuo wu zhi yi ,mu qian yi fa zhan cheng wei ji you yong 、neng yuan 、cai yong 、si yong 、lu fei 、mi yuan he guan hua yu yi shen de duo gong neng zuo wu 。zhi wu jiao zhi ceng la zhi zai zhi wu kang sheng wu ji fei sheng wu xie pai fang mian fa hui zhao chong yao de zuo yong ,shi zhi wu di yu wai jie huan jing xie pai de di yi dao bing zhang 。kai zhan you cai jiao zhi ceng la zhi dai xie 、yun shu he xiang guan diao kong wang lao de yan jiu ,jiang dui tong guo yo chong he zai pei shou duan diao kong jiao zhi ceng yi di gao you cai kang ni xing you chong yao yi yi 。ben yan jiu dui lai zi shi jie ge de bing zai chong qing chong zhi de 193fen gan lan xing you cai cai liao de xie pian la zhi zu fen jin hang ce ding fen xi ,zai dui 34ge biao xing xing zhuang jin hang lian xu liang nian diao cha fen xi de ji chu shang ,li yong yun tai shu Illumina 60K SNPxin pian dui ji jin hang ji yin fen xing ,cai yong quan ji yin zu guan lian fen xi jian ding yu la zhi xing zhuang xiang guan de SNPwei dian ,shai shua huo de la zhi xiang guan hou shua ji yin ,yan jiu jie guo jiang wei jin yi bu wa jue you cai chong yao kang ni ji yin 、jia su you cai kang ni yo chong jin cheng dian ding ji chu 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1、xie pian la zhi xing zhuang de biao xing bian yi fen xi ben yan jiu li yong GC-MSdui you 193fen gan lan xing you cai zi jiao ji zu cheng de zi ran qun ti xie pian la zhi xing zhuang jin hang le jian ding 。jie guo biao ming ,guan lian qun ti zhong xie pian jiao zhi ceng la zhi zhu yao you chang lian zhi fang suan lei 、quan lei 、wan lei 、ci ji chun lei 、tong (C29)、yi ji chun lei he zhi lei gong 7ge la zhi chong lei zu cheng ,gong bao han le 24chong la zhi hua ge wu 。wo men dui zhe 24chong la zhi hua ge wu han liang 、mei ge la zhi chong lei han liang 、29tan tong ji wu han liang 、wan ge cheng tu jing la han liang 、yi ji chun ge cheng tu jing la han liang yi ji la zhi zong liang gong ji 34ge la zhi xing zhuang jin hang le tong ji fen xi 。jie guo biao ming ,duo shu xing zhuang zai huan jing jian 、cai liao jian 、huan jing yu cai liao hu zuo jian jun cun zai ji xian zhe cha yi 。zi ran qun ti nei duo shu la zhi xing zhuang jun biao xian chu an fan de wei chuan bian yi ,ji zhong ,la zhi zong liang zai 2016nian yu 2017nian de bian yi fu du fen bie wei 11.65-73.63μg·cm-2he 2.64-44.01μg·cm-2,bian yi ji shu fen bie wei 29.12%he 28.91%;zhu yao la zhi hua ge wu C29wan de bian yi fu du fen bie wei 5.82-35.28μg·cm-2he 0.72-40.77μg·cm-2,bian yi ji shu fen bie wei 31.75%he 33.90%;C29ci ji chun de bian yi fu du fen bie wei 1.40-8.68μg·cm-2he 0.21-3.42μg·cm-2,bian yi ji shu fen bie wei 38.72%he 37.97%;C29tong de bian yi fu du fen bie wei 2.57-16.63μg·cm-2he 0.14-7.84μg·cm-2,bian yi ji shu fen bie wei 31.28%-34.74%。chan ge huan jing xia bian yi ji shu xiang dui huan jing xing zhuang cha zhi jiao xiao 。an yi wei chuan li fen xi jie guo biao ming ,la zhi zong liang 、wan ge cheng tu jing la han liang 、wan lei han liang 、C29tong deng la zhi xing zhuang biao xian chu jiao gao de wei chuan li （H2>0.7）。2、qun ti jie gou he qin yuan guan ji fen xi gen ju SNPzai gan lan xing you cai ji yin zu shang 19tiao ran se ti shang de fen bu wei zhi ,shua ze le 4623ge fen bu jiao wei jun yun de SNPbiao ji （MAF>0.2）,li yong SRUCTURE 2.3.4fen xi 193fen gan lan xing you cai chong zhi zi yuan de wei chuan jie gou ,fen xi jie guo biao ming ,yan jiu cai liao fen wei 4ge ya qun ,ji zhong qun ti nei cai liao jian qin yuan guan ji xiao yu 0.05de zhan 68%,shui ming zhe 193fen cai liao jian bu cun zai ming xian de qin yuan guan ji 。fen bie dui gan lan xing you cai Aji yin zu he Cji yin zu jin hang LDcui jian ju li fen xi ,jie guo biao ming ,Ahe Cji yin zu de LDzhi sui wu li ju li de zeng jia er jian xiao ,dan cui jian cheng du bu tong ,Aji yin zu jiao Cji yin zu cui jian su du geng kuai ,dang r2de yu zhi she ding wei 0.1shi ,Ahe Cji yin zu de ping jun cui jian ju li fen bie yao wei 500Kbhe 1000Kb。3、la zhi xing zhuang de quan ji yin zu guan lian fen xi ben yan jiu cai yong ji yu yi ban xian xing mo xing （GLM）de naive、PCA、Qmo xing he ji yu hun ge xian xing mo xing （MLM）de K、P+K、Q+Kgong 6chong mo xing dui 2016he 2017nian liang nian zhong 193fen cai liao xie pian la zhi han liang de BLUPshu ju jin hang guan lian fen xi 。ji zhong ,ge xing zhuang jun shua ze P+Khuo Q+Kwei zui jia mo xing ,yi 1/31846=3.14E-05wei yu zhi ,gong jian ce dao 277ge yu 34ge la zhi xing zhuang xian zhe guan lian hou shua biao ji ,ji zhong 7ge SNPbiao ji tong shi yu san ge huo san ge yi shang xing zhuang cun zai xian zhe guan lian xing 。la zhi zong liang zai Q+Kmo xing xia shai shua dao 3ge xian zhe de SNPwei dian ,jie shi le biao xing bian yi de 12.7%-13.9%;C29wan zai Q+Kmo xing xia shai shua dao 7ge xian zhe de SNPwei dian ,jie shi le biao xing bian yi de 11.0%-13.6%,C29ci ji chun he C29tong zai P+Kmo xing xia fen bie shai shua dao 1ge xian zhe de SNPwei dian ,jie shi le biao xing bian yi de 24.4%,12.0%;wan ge cheng tu jing la han liang zai Q+Kmo xing xia shai shua dao 3ge xian zhe de SNPwei dian ,jie shi le biao xing bian yi de 17.2%-21.4%;yi ji chun tu jing zai Q+Kmo xing xia shai shua dao 1ge xian zhe de SNPwei dian ,jie shi le biao xing bian yi de 12.2%-15.8%。4、hou shua ji yin yu ce li yong gan lan xing you cai de ji yin zu zhu shi xin xi ,tong guo fen xi xian zhe SNPwei dian de LDou yu yu gan lan xing you cai dui ying de ou jian xu lie ,gong huo de 145ge yu la zhi xing zhuang xiang guan de hou shua ji yin ,zhe xie hou shua ji yin ke neng tong guo diao kong 、can yu la zhi sheng wu ge cheng 、la zhi zhuai yun ji jiao zhi ceng fa yo er qi zuo yong 。ji zhong 90ge hou shua ji yin yu la zhi ge cheng dai xie xiang guan ,22ge hou shua ji yin yu la zhi fen bi xiang guan ,31ge hou shua ji yin yu la zhi diao kong he jiao zhi ceng fa yo xiang guan 。yi xie hou shua ji yin yu ni na gai chang lian zhi fang suan ge cheng ji yin KCS、KCR、HCD/PAS2、ECR、wan lei ge cheng xiang guan ji yin CER3、CB5-B、ci ji chun he tong ge cheng xiang guan ji yin MAH1、la zhi zhuai yun ji yin ABCG11、LTPG1,la zhi diao kong ji yin Myb96、Myb30、Myb16、DEWAX、SHIN1/WIN1deng yi bao dao ji yin shi tong yuan ji yin 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西南大学的张双娟，发表于刊物西南大学2019-09-24论文，是一篇关于甘蓝型油菜论文,全基因组关联分析论文,蜡质论文,遗传变异论文,耐逆性论文,西南大学2019-09-24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，资料来自西南大学2019-09-24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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