大豆脂肪酸代谢酶相关基因的单核苷酸多态性

大豆脂肪酸代谢酶相关基因的单核苷酸多态性

论文摘要

大豆是我国乃至世界上主要的油料作物,脂肪含量及组成是判定大豆品质的主要指标之一,因此对大豆脂肪酸代谢相关基因的研究具有重大意义。本文从Genbank(http://www.ncbi.ncbi.nlm.nih.gov)数据库和大豆TIGR Soybean GeneIndex(http://www.tigr.org)中查找大豆与脂肪酸代谢途径酶相关的基因序列,之后利用GenBank的Blast功能将这些序列进行同源性比对,筛选出了40个单拷贝的、属于核染色体基因组的、与脂肪酸代谢途径酶相关的功能基因片段,其中23条为DNA序列,17条为cDNA序列,在国内主要作图群体亲本科丰1号和南农1138-2之间寻找SNPs,主要结果如下:(1)对这40个基因序列设计引物、PCR扩增和测序分析,发现有23对(57.5%)引物测序峰图清晰,其中10对(25%)引物发现了SNPs位点;其后将之前PCR扩增不好或测序结果不好的15对引物和未发现SNPs位点的13对引物,在相应的基因片段的其它区域中重新设计28对引物,检测发现15对(53.6%)引物所扩增出的特异性片段测序峰图清晰可靠,其中5对(17.8%)引物发现了SNPs位点,两次实验发掘SNPs的效率没有显著区别。利用JGI新公布的大豆基因组序列将cDNA转化为DNA序列后,第三次和第四次设计引物发掘SNPs的成功率分别达35%和50%。因此,采用DNA序列为模板,多次设计引物的方式可有效提高功能基因SNPs发掘的效率。(2)在测序总长为34 158bp的基因序列中,共发现了51个SNPs;其中编码区含有13个SNPs,非编码区含有38个SNPs,两者的核苷酸多态性频率分别为1.11SNP/kbp、1.69SNP/kbp;表明大豆脂肪酸代谢相关基因中非编码区的核苷酸多态性高于编码区。因此,在功能基因的非编码区设计引物,可有效提高功能基因SNPs发掘的效率。(3)发现的51个SNPs位点分布于27个基因之中,其中15个基因参与编码脂肪酸代谢途径中的关键酶,共有31个SNPs,平均每个基因中含有2.07个SNPs:12个基因参与编码脂肪酸代谢途径中的其他酶,共有20个SNPs,平均每个基因中含有1.67个SNPs。这些脂肪酸代谢相关基因中SNPs的发现,为定位及克隆这些基因打下了坚实的基础。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 引言
  • 1.1 大豆种子中脂肪及其脂肪酸组分的含量
  • 1.2 大豆脂肪及脂肪酸含量的遗传研究
  • 1.2.1 大豆脂肪及脂肪酸含量的遗传
  • 1.2.2 大豆脂肪及脂肪酸含量的QTL定位
  • 1.2.3 大豆脂肪及脂肪酸含量相关基因的克隆
  • 1.3 大豆种子脂肪酸合成代谢途径及其相关基因
  • 1.3.1 大豆种子脂肪酸合成代谢途径及其相关酶
  • 1.3.2 大豆种子与脂肪酸合成代谢相关若干个关键酶及其基因
  • 1.4 SNPs标记在大豆基因组中的应用
  • 1.4.1 SNPs的原理
  • 1.4.2 SNPs与大豆基因组
  • 1.5 本研究的内容、目的和意义
  • 第2章 材料和方法
  • 2.1 实验材料
  • 2.1.1 大豆材料
  • 2.1.2 基因位点的选择
  • 2.2 大豆基因组DNA提取与检测
  • 2.2.1 大豆基因组DNA的提取
  • 2.2.2 大豆基因组DNA的检测
  • 2.3 大豆基因功能的选择和引物设计
  • 2.4 引物筛选与PCR扩增
  • 2.5 PCR产物序列测定
  • 2.6 SNPs的分析
  • 第3章 结果与分析
  • 3.1 引物设计与SNPs挖掘
  • 3.2 模板序列与SNPs挖掘
  • 3.3 不同基因区域的SNPs
  • 3.4 脂肪酸代谢相关酶与SNPs分布
  • 第4章 讨论
  • 4.1 引物设计与SNPs挖掘
  • 4.2 大豆脂肪酸代谢相关基因的单核甘酸多态性
  • 4.3 SNP标记的优势
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间的研究成果
  • 相关论文文献

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