一、野生四倍体二粒小麦 (Triticum dicoccoides)农艺性状的QTLs(英文)(论文文献综述)
杨光[1](2021)在《四倍体和六倍体小麦穗部形态性状的比较及其演化规律研究》文中研究说明
田秀苓[2](2021)在《小麦矮秆基因Rht24图位克隆与功能解析》文中指出株高是影响小麦株型和产量潜力的重要性状。适当降低株高,可以增强小麦抗倒伏能力,有助于提高收获指数,促进高产稳产。本实验室前期在6AL染色体上定位到一个赤霉素敏感型矮秆基因Rht24,其对胚芽鞘没有显着影响,且分布广泛,因此,克隆并明确其功能,对于小麦育种及揭示植株形态建成的分子机理具有重要意义。本研究以京冬8号(JD8)/矮抗58(AK58)的重组自交系(Recombinant inbred line,RIL)及其衍生作图群体为研究材料,利用基因组挖掘、SNP芯片、转基因、转录组分析、生物信息学及关联分析等技术从基因精细定位、候选基因预测,功能验证、调控机理解析、等位变异分析、遗传效应检测及起源进化等不同层次对Rht24进行了系统研究。取得的主要进展如下:(1)Rht24精细定位以京冬8号为轮回亲本构建了一个包含1245个单株的BC1F2群体,用基因侧翼标记Ta AP2和Ta FAR筛选交换单株,这些单株的自交后代构成次生作图群体用于Rht24的精细定位;利用最新释放的小麦参考基因组序列挖掘并开发了Rht24目标区段内的7个基因特异标记;根据次生作图群体的表型和基因型分析,最终将Rht24定位在标记Ta PL和Ta SR之间,二者之间物理距离约为2.95 Mb,包含6个注释基因。(2)Rht24候选基因预测及功能验证通过基因注释,序列多态性及转录组分析,推测Traes CS6A02G221900(Ta GA2ox-A9)是Rht24的候选基因;Ta GA2ox-A9编码一个赤霉素2-氧化酶(gibberellin 2-oxidase),其过表达可显着降低赤霉素水平并引起植株矮化,但对产量性状无不利影响。(3)分子调控机理解析通过氮同位素试验、光合速率测定、赤霉素(Gibberellic acid,GA)的定量分析及转录组分析,进一步解析了等位基因Rht24b(矮秆类型)降低株高而不影响产量的分子机制和生理基础。实验结果显示,Rht24不仅可以改变GA的丰度而且显着影响其时空分布;此外,Rht24b显着促进氮素利用效率和光合作用能力,而且氮吸收同化及光合作用相关的大部分关键酶也明显上调。(4)Rht24等位变异、分布频率及起源进化通过序列比较、蛋白结构预测、转录差异分析、荧光素酶活性试验明确了Rht24的功能多态位点。将京冬8号和矮抗58中的等位变异分别定义为Rht24a(高秆型)和Rht24b(矮秆型),等位变异分析表明Rht24a和Rht24b是小麦品种的两种主要单倍型。利用Rht24功能标记的关联分析也表明Rht24b显着降低株高但对产量性状无不利影响。基于小麦祖先种的起源进化分析,Rht24b最早出现在野生二粒小麦中;对世界主要麦区1000份小麦材料的基因型分析表明,Rht24b分布频率(74.9%)高于Rht-B1b(29.7%)和Rht-D1b(33.1%)。因此,Rht24b是一个古老的绿色革命基因,且已广泛应用于现代小麦育种。
高英[3](2021)在《野生二粒小麦转录因子家族的全基因组鉴定及其耐盐相关转录因子的发掘》文中研究表明转录因子(Transcription factor,TF)是调控基因表达的重要元件之一,其通过结合目标基因上游启动子区域的顺式作用元件,或与其他转录因子家族成员相互作用,最终实现激活或抑制目标基因的转录和表达,进而达到对生物体内特定生理生化过程的精准调控。野生二粒小麦(Triticum dicoccoides L.)作为普通小麦的四倍体祖先种,具有抗病、耐逆等特性,一直是小麦遗传改良的重要种质和基因库。目前,有关野生二粒小麦的转录因子家族的研究还相对较少,尤其是盐胁迫相关转录因子还未见报道。为了挖掘野生二粒小麦耐盐相关转录因子,本研究首先基于生物信息学方法对野生二粒小麦的转录因子进行了全基因组的鉴定,并基于盐胁迫下的RNA-seq数据,对这些转录因子的表达特性及参与调控的共表达网络进行了分析;最后,挑选处于调控网络中心的NAC转录因子家族和仅在盐胁迫后期出现差异表达的YABBY转录因子家族,对它们的基因组组成、基因结构以及系统进化关系进行了分析,对其在盐胁迫下的表达特性进行了q PCR验证,以期发掘优异耐盐相关转录因子基因。主要结果如下:(1)根据最新发布的野生二粒小麦参考基因组信息,基于BLASP和HMMER搜索两种方法,对其转录因子家族进行了全基因组的鉴定。在野生二粒小麦基因组中共鉴定到3393个转录因子基因,隶属于66个家族,其中b HLH、FAR1、MYB、NAC、WRKY家族分别有248个、241个、237个、178个和154个成员,而HRT、LFY、S1Fa-like、STAT、ULT等家族只有2个成员;通过比较不同麦类作物的转录因子家族的数目,发现以普通小麦转录因子数目最多,野生二粒小麦次之,而乌拉尔图小麦和节节麦最少,但相比于普通小麦,A、B、D供体基因组的转录因子数量都明显低于理论值,暗示在小麦多倍化过程中发生了大量的转录因子扩张事件。(2)基于RNA-seq数据,对野生二粒小麦所有转录因子在盐胁迫下的表达模式进行了分析,结果显示大部分转录因子家族在盐胁迫下都发生了差异表达,处理前期差异表达转录因子以上调表达为主,后期随着差异表达转录因子数量增加,下调转录因子数量基本与上调转录因子数量相当,但盐敏感品系C2和耐盐品系A5对盐胁迫的响应在时间和程度均呈现一定差异。(3)基于盐胁迫下的54个RNA-seq数据集构建了WGCNA共表达网络,共获得了28个分子模块,其中与盐胁迫处理相关的模块8个;进一步对处于网络中心节点基因进行分析,鉴定出27个转录因子处于中枢节点位置,构建了转录因子介导的盐胁迫响应调控网络;其中,3个高可信度的基因模块中均以NAC为中心节点,表明NAC转录因子在调控野生二粒小麦盐胁迫响应方面发挥了重要作用。(4)选择NAC转录因子家族为研究对象,对其基因组组成、系统进化、顺式元件以及表达特性进行了系统分析。结果发现,178个野生二粒小麦NAC基因可分为Class A-G 7个亚族,部分转录因子存在内含子缺失现象,外显子数量差异较大;这些成员所含motif数量基本一致,且同一亚族内关系越紧密的成员的motif种类和数量也更相似;其中,91%的NAC家族成员启动子具有ABA响应元件ABRE,表明该家族在逆境响应上具有重要作用。(5)以仅在盐胁迫后期发生差异表达的YABBY转录因子家族为对象,对其基因组组成、系统进化、顺式元件以及表达特性进行了系统分析。结果表明YAB5亚族成员(Td-5A-YABBY7、Td-5A-YABBY9、Td-5B-YABBY10)为盐胁迫关键转录因子。利用公共数据库获取的野生二粒小麦不同组织RNA-seq数据进行组织表达特异性分析,发现YABBY在根部、叶片、外稃及籽粒中高表达,在花期、颖片中低表达;顺式作用元件分析,发现其包含大量与盐胁迫、干旱、低温等逆境和光响应元件。本研究对野生二粒小麦转录因子家族进行了全基因组鉴定,并对盐胁迫响应相关转录因子进行了初步鉴定和发掘,为进一步阐明转录因子在调控野生二粒小麦盐胁迫响应方面的作用机制奠定了基础,也为野生二粒小麦优异抗逆基因发掘提供了有益信息。
刘佳[4](2020)在《野生二粒小麦营养品质及主要农艺特性融入普通小麦的全基因组关联分析》文中进行了进一步梳理小麦占全球总谷物产量的30%左右,是人类营养素的主要来源之一,其品质与产量对人类的健康与生存具有重要作用。然而,主粮作物中微量营养素含量低或生物有效性利用度差,导致营养缺乏的问题越来越多地影响了人类的健康。同时,现代小麦品种的遗传基础狭窄成为培育“优质-高产”并举型小麦新品种的主要障碍。因此,种质资源的挖掘与利用是“优质-高产”育种目标能否实现的基础与关键。野生二粒小麦是栽培小麦的四倍体祖先种,具有大籽粒、高蛋白、高Fe/Zn含量、抗逆、抗病等优良特性,是普通小麦改良极其宝贵的种质资源。因而,将野生二粒小麦中的优良特性基因导入普通小麦对培育小麦“优质-高产”品种具有重要意义。随着基因组学和生物信息学的快速发展,基于连锁不平衡为基础的全基因组关联分析为挖掘控制营养品质性状和主要农艺性状的关键基因位点提供了新途径。本研究首先对野生二粒小麦D1及其渗入系163份材料以及野生二粒小麦D97及其渗入系86份材料构成的两个研究群体的4个营养品质及6个主要农艺性状进行了四个环境下的表型鉴定;其次利用覆盖全基因组的24022个DArT标记,对衍生自野生二粒小麦D1和D97的两个普通小麦渗入系群体的营养品质及农艺性状进行遗传结构解析,挖掘其所具有的籽粒高蛋白质含量、高微量营养素(铁、锌、锰)含量,以及优异农艺性状的显着关联标记及相关候选基因,进而探讨野生二粒小麦在普通小麦背景下对营养品质及产量的遗传改良潜能。为野生二粒小麦在“高产-优质”小麦育种中的有效性应用奠定良好的理论与物质基础。主要研究结果如下:1.野生二粒小麦渗入系群体的蛋白质含量(GPC)表型鉴定:野生二粒小麦渗入系群体的GPC变幅为11.97-19.73%,其均值范围为14.39-14.73%,在所有测试环境中都大于14%,达到了强筋小麦蛋白的指标,显着高于其弱筋亲本CN16(12.00-12.90%),并且和千粒重(TKW)之间不存在显着的负相关。这表明野生二粒小麦所具有的高GPC特性通过远缘杂交后进一步传递给渗入系(普通六倍体小麦),在普通小麦背景下对GPC的改良效果显着,不但没有对千粒重造成负面影响,甚至有些材料的TKW超过了亲本CN16(46.80 g),达到了GPC和TKW同时改良的效果。2.野生二粒小麦渗入系群体的籽粒铁、锌、锰微量元素含量(GFeC、GZnC、GMnC)表型鉴定:野生二粒小麦渗入系群体的GFeC和GZnC的均值范围分别为80.90-109.68 mg/kg和55.99-68.75 mg/kg,在所有环境中都显着高于亲本CN16(38.15-49.20 mg/kg,36.67-41.64 mg/kg),而GMnC的均值(30.36-39.42 mg/kg)虽高于CN16(23.43-27.03 mg/kg),但差异性不显着。可见,与GMnC相比,野生二粒小麦在普通小麦背景下对GFeC和GZnC的改良效果更为显着。相关性分析结果表明,野生二粒小麦渗入系群体中三个微量营养素含量与TKW之间不存在显着的负相关。这表明野生二粒小麦的高GFeC、GZnC特性能够导入普通小麦,并且能够在普通小麦背景下进一步传递和表达,从而使籽粒微量营养素含量和产量同时得到改良。3.野生二粒小麦渗入系群体6个主要农艺性状的表型鉴定:总体上,渗入系群体的株高和亲本野生二粒小麦相比显着降低,大多数处于中杆(90-100 cm)和中高杆(100-110 cm)水平,并且与分蘖数和千粒重呈显着正相关。渗入系群体的分蘖数、小穗数和千粒重都基本达到了亲本普通小麦CN16的水平,千粒重均值在45 g以上,甚至大部分材料的千粒重都超过亲本CN16(46.80 g)。野生二粒小麦渗入系群体的抽穗期和开花期与亲本CN16的差异不显着。4.野生二粒小麦渗入系的群体结构和连锁不平衡(LD)分析:D1渗入系群体主要被分为三个亚群,D97渗入系群体主要分为两个亚群;LD分析结果表明不同染色体之间LD程度差异较大,不同基因组的LD衰减距离也各不相同,总体而言,D基因组的衰减距离大于A、B基因组。全基因组的连锁不平衡衰减距离在渗入系群体中约为12 c M。5.野生二粒小麦渗入系群体GPC的全基因组关联分析:基于一般线性模型(GLM)和混合线性模型(MLM)的一致性结果,在野生二粒小麦渗入系群体中共检测到27个与GPC相关的重要MTA,其中位于1B、2B、3B、4A、6A、6B和7B染色体上发现的18个MTA可能是源于野生二粒小麦赋予高GPC的新位点。根据这些MTA共推定40个与GPC相关的候选基因可能在赋予小麦籽粒高蛋白质含量中起重要作用。6.野生二粒小麦渗入系群体籽粒铁、锌、锰微量元素含量(GFeC、GZnC、GMnC)的全基因组关联分析:基于一般线性模型(GLM)和混合线性模型(MLM)的一致性结果,在野生二粒小麦渗入系群体中共检测到21个与GFeC、GZnC和GMnC相关的重要MTA,其中16个MTA未见报道。这些MTA对TKW没有负面影响,将有利于高微量营养素含量品种的开发。此外,野生二粒小麦渗入系群体中共推定44个与微量营养素相关的候选基因可能在谷物微量营养素含量方面具有潜在作用。7.野生二粒小麦渗入系群体6个主要农艺性状的全基因组关联分析:基于一般线性模型(GLM)和混合线性模型(MLM)的一致性结果,在野生二粒小麦渗入系群体中共检测到195个与株高、分蘖数、小穗数、抽穗期、开花期和千粒重相关的稳定MTA。其中,一些MTA与抽穗期和开花期同时相关,并且在2B和5B染色体上聚集成簇。此外,在野生二粒小麦渗入系群体中共推定了31个与农艺性状相关的候选基因。8.基于表型数据和全基因组关联分析的结果,在野生二粒小麦渗入系群体中筛选出24份集合高蛋白质、铁、锌、锰位点以及农艺性状表现优异的载体材料。这些载体材料有望作为蕴含野生二粒小麦优质和高产特性的普通小麦品种资源,为高产-优质小麦品种的选育奠定良好的基础。
梁勇[5](2020)在《外源硒对硬粒小麦营养积累及盐胁迫缓解效应研究》文中提出本研究以野生二粒小麦与四倍体栽培小麦重组自交系群体极端籽粒硒(Se)含量家系(硬粒小麦R6、R113、R126、R128、R171)为研究材料,采用水培方式研究不同浓度(0、0.1、1、2、4、8、10μM)Na2SeO4(VI)和Na2SeO3(IV)对盐胁迫(50 mM NaCl)下其种子萌发和幼苗生长的影响,为探讨Se缓解小麦盐毒害的作用机理提供科学依据。在此基础上,采用土培方式,以Na2SeO4为外源硒,两个不同耐Se型的硬粒小麦家系(R113、R171)为材料,研究土壤施硒(0、5、10 mg kg-1)和叶面喷硒(0、11.5、23 mg L-1)对小麦生长、产量品质及库源器官(旗叶、颖壳、籽粒)中微量元素吸收和转运的影响,为小麦硒营养强化提供理论依据。主要研究结果如下:1.Se能缓解盐胁迫对硬粒小麦种子萌发和幼苗生长的伤害,但该效应因硒种类和施用量而异。低浓度(0.1-4μM)Na2SeO4或Na2SeO3可以提高盐胁迫下硬粒小麦种子发芽率、发芽势和发芽指数,促进幼苗生长,且Na2SeO4对盐胁迫缓解效应比Na2SeO3更有效。但高浓度(8-10μM)Na2SeO4或Na2SeO3对种子萌发和幼苗生长具有抑制作用,且Na2SeO3抑制作用比Na2SeO4强。2.外施低浓度硒可降低盐胁迫下硬粒小麦幼苗游离脯氨酸、丙二醛(MDA)和电解质渗透率,诱导幼苗根和叶片过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性升高,缓解幼苗叶片非光化学猝灭系数(NPQ)和初始荧光(Fo)下降、促进实际光化学效率[Y(II)]、最大荧光产量(Fm)、光系统II最大光化学量子产量(Fv/Fm)、光系统II潜在光化学活性(Fv/Fo)和可变荧光(Fv)上升。因此外施Se可缓解膜脂过氧化程度、降低盐胁迫下活性氧(ROS)积累,维持叶片较高的光合速率,提高硬粒小麦在盐胁迫下的适应性。3.土壤施硒和叶面喷硒均可显着提高硬粒小麦库源器官中Se含量,但大量Se(50%以上)积累分布在旗叶和颖壳中,籽粒中较低。外源硒对库源器官中Se积累分布的影响取决于硒施加方法和硒施用量,随着硒肥施用量的增加,库源器官中Se含量逐渐增加,但土壤施硒导致旗叶和颖壳积累分布Se的比例高于籽粒,叶面喷硒则与之相反。4.两种施硒方法均促进库源器官中微量元素(Fe、Zn、Cu、Mo)、次生代谢产物和氮素营养物质的吸收累积,且叶面喷硒对其促进作用高于土壤施硒处理,但高施硒量(23 mg L-1、10 mg kg-1)导致其吸收积累下降。此外,Se对重金属元素有拮抗作用,表现为各库源器官中潜在毒性微量元素(Pb、Al、As、Li、Cd)含量明显下降。说明Se在一定浓度范围内(0-5 mg kg-1或0-11.5 mg L-1)可有效提高小麦的营养品质和产量,且叶面喷硒处理优于土壤施硒处理。
王中秋[6](2019)在《普通小麦-野生二粒小麦染色体臂置换系在小麦遗传育种中的应用》文中进行了进一步梳理小麦是世界上最重要的粮食作物之一,种质资源是选育小麦新品种的物质保障,而野生二粒小麦具有丰富的遗传资源,为了实现对它的挖掘和开发利用,本试验用以普通小麦品种Bethlehem(BLH)为背景的野生二粒小麦染色体臂置换系(chromosome arm substitute,CASL)为材料进行研究。首先对CASL及亲本BLH的品质性状进行分析,挖掘携带优良野生二粒小麦基因的置换系,把这些基因定位到染色体臂上;并将各CASL分别与亲本BLH杂交共配制24个杂交组合,对其进行农艺性状考察和杂种优势分析,针对野生二粒小麦的每个染色体臂深入研究农艺性状的杂种优势;另一方面利用CASL7AS和ZNL12为亲本创制的一套DH群体为材料,对其进行农艺性状和品质性状测量,并进行统计分析,筛选含有野生二粒小麦优异基因且综合性状较好的DH系,为小麦育种提供新的育种资源。主要研究结果如下:1、对CASL和亲本的五个品质性状进行检测分析,发现不同CASL之间各品质性状均存在较大的差异。根据各品质性状统计结果,我们推测:至少6个控制野生二粒小麦籽粒蛋白质形成的正效QTL分别定位于6AL、1BS、2BS、3BL、7BS和7BL,至少3个控制湿面筋形成的正效QTL分别定位于2BL、7BS和7BL;至少3个控制沉降值的主效QTL分别定位于4AL、7AL和7BL;至少1个控制淀粉形成的负效QTL位点定位于7BL上;至少1个促进小麦籽粒灰度增加的正效QTL定位于7BL上。2、利用CASL和BLH构建了24个杂交组合,在表型分析时发现部分组合F1在对应的性状上明显高于亲本CASL和BLH,根据统计分析结果,初步检测到在株高、穗颈长、穗长、粒宽、粒长、千粒重等6个农艺性状上可能至少存在共32个杂种优势位点。3、通过对DH系群体的农艺性状和品质性状分析发现,各性状都存在着丰富的遗传变异,且都呈连续分布的典型数量性状(除叶型、叶锈病),其中分蘖数、株高、穗颈长和单株产量的变异系数均高达20%以上。对农艺性状、品质性状的简单相关性分析表明,穗颈长、株高均与千粒重、单株产量呈极显着正相关,与蛋白质含量呈极显着负相关,抽穗期与蛋白质含量呈极显着正相关,产量性状均与蛋白质含量呈极显着负相关。广义遗传率分析结果表明大多数性状(除有效穗数、总小穗数)具有较高的广义遗传率(H2>80%),对于三个地点共同考察的性状进行相关性分析,结果表明这些性状均具有较高的遗传稳定性。4、通过聚类分析,DH群体包括亲本被分为5个类群,从类群的整体上分析得知存在着高产优质潜力的类群有第Ⅱ类群和第Ⅴ类群,农艺性状的综合水平均优于其它三类,且蛋白质含量较高。从中筛选出H6,H7,H13,H41,H173,H184,H50,H64等综合性状较好的8个株系,对于小麦的矮杆、增产、优质育种具有重要的借鉴意义。
龚方仪[7](2019)在《源自野生二粒小麦高籽粒蛋白含量的候选基因分析》文中指出小麦籽粒蛋白含量(GPC)与小麦营养和加工品质密切相关。但是,由于小麦GPC和产量的负相关性,在长期聚焦高产的育种目标指导下,致使现代育成普通小麦品种的GPC较低。野生二粒小麦(Triticum turgidum ssp.dicoccoides,2n=4x=28,AABB)具有高GPC特性,并能通过远缘杂交提高普通小麦的GPC,但由于GPC这一性状的复杂性,使得GPC相关候选基因的研究进展缓慢。前人研究表明,NAM-B1基因与GPC密切相关。本课题前期研究发现,以含有功能型NAM-B1基因的野生二粒小麦D1和D97为父本,分别与不含功能型NAM-B1基因的低蛋白弱筋普通小麦品种(Triticum aestivum,2n=6x=42,AABBDD)川农16(CN16)杂交并连续自交获得的稳定高世代株系中,BAd107-4(CN16×D1)含有功能型NAM-B1基因,并且含有高的GPC;BAd7-209(CN16×D97)不含功能型NAM-B1基因,却仍然具有较高的GPC;BAd23-1(CN16×D97)不含有功能型NAM-B1基因,具有低的GPC。可见,在野生二粒小麦中还具有NAM-B1基因之外的其它与GPC相关的基因。本研究通过对D1、D97、CN16及其杂交稳定高代株系BAd107-4、BAd7-209和BAd23-1灌浆期的籽粒进行比较转录组分析,获得主要结果如下:1.对D1、CN16及其杂种后代渐渗系BAd107-4灌浆期的籽粒进行转录组分析,通过与野生二粒小麦和中国春小麦参考基因组比对,从杂交双亲D1和CN16之间分别获得了21810、46822条差异表达基因;从后代BAd107-4和父本D1之间分别获得了11694、40039条差异表达基因;从后代BAd107-4和CN16之间分别获得了3546、5604条差异表达基因。进一步筛选得到23个与GPC密切相关的候选基因。其中,有21个、11个、19个候选基因分别在D1、CN16、BAd107-4中表达。可见,通过远缘杂交,野生二粒小麦有效地增加了普通小麦的GPC相关基因位点。2.利用野生二粒小麦参考基因组注释文件,对BAd107-4及其双亲的转录组数据比对分析,共筛选到26个编码籽粒储藏蛋白的差异表达基因。其中相对于母本CN16,分别有66.67%(8/12)的醇溶蛋白基因和78.57%(11/14)的谷蛋白基因在后代BAd107-4和父本D1中显着上调表达。结果表明通过远缘杂交,野生二粒小麦有效地提高了普通小麦的储藏蛋白编码基因表达水平,并显着提高其籽粒蛋白含量。3.通过野生二粒小麦和中国春小麦参考基因组注释文件分析,在BAd107-4和D1中鉴定到高表达的硝酸盐转运蛋白基因(NRT1),以及只在BAd107-4和D1中表达的NRT-PII基因,推测D1高籽粒蛋白的形成机理可能是通过增加硝酸根(NO3-)的吸收转运和提高氮素利用率影响氨基酸的合成,从而提高蛋白质在小麦籽粒中的积累。4.对D97、CN16及其杂种后代渐渗系高GPC株系BAd7-209与低GPC株系BAd23-1灌浆期籽粒进行转录组分析。以野生二粒小麦和中国春为参考基因组进行序列比对,从杂交双亲D97和CN16之间分别获得了6867、24700条差异表达基因;从后代BAd7-209、BAd23-1分别和父本D97获得了5978、21837,5089、21555条差异表达基因;从后代BAd7-209、BAd23-1分别和CN16之间获得了1456、2332,826、1435条差异表达基因;后代BAd7-209和BAd23-1之间分别获得了1485、2459条差异表达基因。进一步筛选得到21个与GPC密切相关的候选基因。其中,分别有19和17个候选基因相对于CN16,在D97、BAd7-209中上调表达。可见,通过远缘杂交,野生二粒小麦有效地增加了普通小麦的GPC基因表达水平。5.利用野生二粒小麦参考基因组注释文件,比对分析BAd7-209、BAd23-1及其双亲的转录组数据,鉴定到共计29个谷蛋白和醇溶蛋白编码基因。其中一个与蛋白质分子二硫键形成有关的基因TRIDC2BG036820在BAd7-209和D97中上调表达,该基因的表达可能影响籽粒中谷蛋白的聚集以及类燕麦储藏蛋白和醇溶蛋白的合成。相对于CN16和BAd23-1,这可能在一定程度上与90%(9/10)的谷蛋白基因、100%(6/6)的类燕麦储藏蛋白基因、84.2%(16/19)的醇溶蛋白基因在BAd7-209、D97中显着上调表达有关。6.通过与野生二粒小麦和中国春小麦参考基因组比对,发现了8个参与蛋白质在内质网上加工的差异表达基因。其中相对于CN16和BAd23-1,有6个基因均在D97和BAd7-209中上调表达。结果表明,野生二粒小麦D97籽粒高GPC的形成可能与调控蛋白质在内质网上的加工过程有关。
张灿灿[8](2019)在《野生二粒小麦面粉加工品质相关性状的全基因组关联分析及高分子量谷蛋白亚基基因1Ax1的克隆》文中指出野生二粒小麦(Triticum dicoccoides L.,2n=4x=28,AABB)被认为是普通小麦(Triticum aestivum L.,2n=6x=42,AABBDD)染色体组AABB的供体种,含有很多有益性状,包括抗病性强、蛋白质和微量元素含量高等,是改良普通小麦的重要基因资源。面粉加工品质性状是由多基因控制的数量性状,受环境影响较大,表现为连续变异,遗传基础较为复杂。利用高密度的SNP标记对野生二粒小麦的面粉加工品质相关性状进行关联分析,挖掘其蕴含的有益的基因位点,可以丰富小麦的遗传基础,为小麦的面粉加工品质改良提供新的基因资源。本研究以来自中东地区的121份野生二粒小麦为材料,在辉县、商丘和开封3个地点进行田间试验,结合小麦55K SNP芯片上来自A、B染色体组上的多态性位点,对野生二粒小麦的面粉加工品质相关性状进行全基因组关联分析,为小麦品质育种提供优异位点;同时以面粉加工品质较好的野生二粒小麦J129为材料,利用定向缺失亚克隆技术,克隆出了一个新的高分子量谷蛋白亚基1Ax1基因,取得如下结果:(1)对121份野生二粒小麦的面粉加工品质性状:淀粉含量、蛋白含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率、面筋指数和粉质延伸度性状考察分析,结果表明:在3个地点的材料7个品质性状均存在广泛的变异,变异系数最大的是粉质延伸度(FE),为33.42%,最小的是淀粉含量(GSC),为5.84%。方差分析结果显示,7个品质性状基因型间差异、环境间差异以及基因型与环境互作差异均达显着水平,表明基因型和环境对性状变异均有显着影响。广义遗传率分析表明蛋白含量(GPC)遗传率最大,为32%;吸水率(WA)的遗传率最小,为11%。相关性分析结果显示:蛋白含量与湿面筋含量、沉降值呈极显着正相关,湿面筋含量与吸水率呈极显着正相关,粉质延伸度与蛋白含量呈极显着正相关,面筋指数与蛋白质含量、湿面筋含量呈极显着负相关。(2)基于小麦55K SNP芯片中来自A、B染色体组上的10907个高质量的多态性SNP标记,对121份野生二粒小麦进行全基因组关联分析结果表明:共鉴定出1840个位点与面粉加工品质性状显着相关的位点,其中有714个区段,这些SNP位点在野生二粒小麦的1-7A和1-7B染色体上均有分布,其中,在1A染色体上分布的标记最多达到332个,在6B染色体上分布的标记最少仅有72个,所有关联位点表型变异解释率(R2)总幅度为8.3%-26.4%。淀粉含量和蛋白含量的稳定关联位点最多。检测到与淀粉含量相关的稳定的关联区段/位点有16个(区段3个),分布在1A、4A、1B、3B、4B、5B染色体上,且1B(372.30-374.91 Mb)、4A(121.05-121.21 Mb)、5B(142.67-144.87 Mb)染色体上定位到的稳点关联位点最多;检测到与蛋白含量相关的稳定的关联区段/位点有14个(区段1个),分布在2A、3A、4A、5A、6A、3B、6B、7B染色体上,且7B(50.30-50.78Mb)染色体上定位到的稳点关联位点最多;检测到与湿面筋含量相关的稳定的关联区段有1个,分布在7A(510.65-510.83 Mb)染色体上;检测到与沉降值相关的稳定的关联位点有1个,分布在1B染色体上,物理位置为289.53 Mb;检测到与粉质延伸度相关的稳定的关联位点有5个,分布在1A、2A、6A、3B、6B染色体上,其物理位置分别为518.77 Mb、95.16Mb、74.45Mb、23.38 Mb和16.40 Mb。另外,对121份野生二粒小麦的相关性状关联的SNP位点进行候选基因预测和功能注释,结果表明这些位点在小麦及其近缘种中主要与抗病蛋白、细胞色素、转运蛋白、结构蛋白以及蛋白激酶等相关。(3)以野生二粒小麦J129为材料,通过定向缺失亚克隆的方法获得了高分子量谷蛋白亚基Ax基因序列,通过序列分析比对,显示J129-1Ax1基因序列与已发布的HMW-GS的x型亚基基因结构一致,其具有的氨基酸序列与其它Ax亚基基因序列相比多了一个九肽PTQGQQGQQ序列,该结构可能影响蛋白质结构域的形成与稳定。此外,J129-1Ax1亚基中的谷氨酰胺(Q)、α-螺旋和β-折叠的含量较高,因此推测,该亚基基为能增加面团弹性的优质基因。
刘倾城[9](2019)在《野生二粒小麦及其与普通小麦渐渗系氮素利用效率和酶活性研究》文中进行了进一步梳理小麦氮素利用效率在同等栽培条件下主要由基因型决定,优异的遗传改良有利于选育更高效的氮利用品种。野生二粒小麦(Triticum turgidum ssp.dicoccoides,AABB,2n=4x=28)具有丰富且优异的遗传基因资源,通过杂交有望将其优异的遗传基因导入到普通小麦中。本研究对野生二粒小麦D1、D97,普通小麦(Taestivum,AABBDD,2n=6x=42)品种川农16(CN16),以及D1和D97分别与CN16杂交高代(≥F12)的渐渗系,进行小麦氮素利用和相关酶活性的测定与分析,探讨野生二粒小麦对普通小麦氮素利用效率及低氮耐受性的改良潜能。主要结果如下:1、农艺性状分析结果显示:与CN16相比,D1和D97的株高和有效分蘖数较之更高,而小穗数和千粒重则较之更低。15份D1的渐渗系中分别有20%、66.7%、86.7%在有效分蘖、小穗数和千粒重上高于亲本CN16,而13.3%的D1的渐渗系株高低于亲本CN16;6份D97的渐渗系中分别有33.3%、66.7%在有效分蘖和小穗数上高于亲本CN16,千粒重表现为均高于亲本CN16,而6份D97的渐渗系的株高与亲本CN16无显着差异。2、对21份渐渗系株系与其亲本籽粒氮素和籽粒蛋白含量的测定结果显示:野生二粒小麦对普通小麦的籽粒氮素含量和籽粒粗蛋白含量均有较显着的提升。D1和D97以及14份(99.3%)D1的渐渗系籽粒蛋白含量均高于亲本CN16,D97的渐渗系籽粒蛋白均高于亲本CN16;D1和D97以及10份(66.67%)D1的渐渗系籽粒氮素含量均高于亲本CN16,3份(50%)D97的渐渗系高于亲本CN16。3、对21份渐渗系株系与双亲的不同生育期各器官氮素含量的测定结果显示:茎秆和叶片的氮素含量随不同生育期呈现递减趋势,穗部氮素含量随不同生育期呈递增趋势。D1和D97以及21份渐渗系的茎秆和叶片氮素含量均呈现为抽穗期均高于CN16,成熟期低于CN16;穗部的氮素含量则相反,呈现出抽穗期低于CN16,成熟期高于CN16;叶片的氮素含量峰值均在抽穗期。且不同时期各器官的氮素含量呈现不同的相关性,其中灌浆初期、灌浆中期、成熟期的叶片和茎秆均与穗部的氮素含量呈极显着负相关,叶片与茎秆的在灌浆中期、灌浆初期,呈极显着正相关,茎秆与穗部则在开花期呈极显着正相关。4、对21份渐渗系与亲本CN16的各器官氮素运转率和氮素贡献率的测定结果显示:24分供试材料的氮素运转率和贡献率穗不同生育期呈递减趋势。D1的渐渗系株系BAd164-4和D97的渐渗系株系BAd27-4的各器官氮素运转率和贡献率均表现为颖壳+穗轴>叶片>茎秆,其余D1的渐渗系和D97的渐渗系氮素运转率和贡献率均表现为叶片>颖壳+穗轴>茎秆。分别有60%、86.6%、73.3%和50%、83.3%、83.3%的D1和D97渐渗系以及它们的父本D1或D97的叶片、颖壳+穗轴、茎秆的氮素运转率和氮素贡献率显着低于CN16。5、渐渗系与双亲旗叶的NR和GS活性测定结果显示:NR与GS活性均在开花期达到峰值,且随不同生育期呈现先递增后递减的趋势。野生二粒小麦D1和D97的NR和GS活性均显着高于CN16;D1的渐渗系和D97的渐渗系高蛋白株系的NR活性均显着高于CN16;D1的渐渗系BAd107-1和D97的渐渗系BAd27-4、BAd7-209的GS活性在不同生育期均高于亲本CN16。6、对籽粒蛋白含量、籽粒氮素含量、植株氮素含量、氮素运转率、氮素贡献率、NR活性、GS活性的相关性分析结果如下:籽粒蛋白含量、籽粒氮素含量、植株氮素含量、氮素运转率、氮素贡献率、NR活性6个性状均显示出显着的相关性,其中除与氮素运转率和氮素贡献率呈极显着负相关外,其它4个性状间均呈显着正相关,且GS活性仅与NR活性存在极显着的正相关。7、渐渗系株系与父本D1和D97的籽粒氮素含量、籽粒蛋白含量、不同生育期各器官氮素含量、NR活性、GS活性均在不同供氮水平之间无显着差异,而亲本CN16在不同氮素水平间各指标的值差异极显着。且低氮水平下,7份渐渗系各指标的值均高于亲本CN16。可见,野生二粒小麦及其含野生二粒小麦血缘的后代渐渗系均拥有较强的低氮耐受性。
缪娜娜[10](2019)在《野生二粒小麦染色体臂置换材料CASL3AL的染色体鉴定及抽穗期QTL定位》文中研究表明抽穗期是小麦重要的农艺性状之一,它对于小麦适应不同环境条件具有至关重要的作用,适宜的抽穗期是保证作物高产稳产的前提,因此挖掘抽穗期基因可为新品种的培育提供理论指导。野生二粒小麦TTD140具有蛋白质含量高、早熟等优良性状。本研究通过对中国春-野生二粒小麦染色体臂置换材料(Chromosome arm substitution lines,CASL)中的早熟材料CASL3AL的幼穗转录组数据分析CASL3AL染色体组成,对CASL3AL、CASL3AS和CS进行光温反应观察,利用(CASL3AL×CS)F2及其后代F2:3群体进行QTL定位来挖掘野生二粒小麦3A染色体上的抽穗期基因,取得了如下主要的结果:1、利用242对SSR分子标记对CASL3AL和CASL3AS材料的3A染色体进行鉴定,多态性分子标记主要集中于CASL3AL的110-750Mb之间,CASL3AS的0-510Mb之间,两个材料有400Mb的重合区域。2、对CASL3AL、CASL3AS和CS进行春化处理,结果发现春化对CASL3AL的抽穗期影响最显着。在长日照(16h light/8h dark)环境中,小麦未春化条件下,CASL3AL比CS早熟9.5天,春化20天条件下早熟35天,而春化30天后早熟8.5天,可知CASL3AL所需的春化要求比CS少。CASL3AS在任何处理下其抽穗时间都介于CASL3AL与CS之间。说明影响CASL3AL和CASL3AS早熟的基因是不同的。3、在长日照条件下观察CASL3AL、CASL3AS和CS的幼穗分化进程,CASL3AL的幼穗发育比CASL3AS和CS快,幼穗分化的二棱期是三个材料的发育关键转折点,春化后的CASL3AL更早通过二棱期从而影响了最终的抽穗期。4、利用CASL3AL幼穗和叶片的转录组数据,获得与中国春参考基因组相比纯合突变SNP用于鉴定CASL3AL中TTD140的置换区域。CASL3AL不同时期幼穗中的SNP比叶片中的要多,但幼穗和叶片的SNP都主要分布于染色体3A的108-750Mb间。3A染色体SNP富集区域测序验证,CASL3AL的突变与TTD140一致;84对SSR多态性分子验证3A上TTD140片段分布范围与转录组数据鉴定结果基本一致。说明利用转录组测序结合SNP分析技术能够有效鉴定小麦染色体片段置换系材料的染色体组成。5、利用CASL3AL和CS杂交获得2个F2群体及其衍生的F2:3家系为材料,构建了两个由33个SSR标记组成3A染色体遗传连锁图谱,对抽穗期进行QTL定位。利用QTL Icimapping软件在258个F2群体和243个F2:3群体中各检测到一个QTL,两个QTL都位于标记barc324-P1381之间。在温室中利用96个F2群体定位到另一个QTL,位于标记P1590-P1601之间,三个QTL的表型贡献率为5.47%-15.17%。表明环境对QTL定位影响较大,该QTL位点仍需进一步验证。6、利用CASL3AL幼穗转录组数据进行差异基因表达分析,在大田QTL定位区段有十个差异表达基因,其中有一个候选基因TraesCS3A01G284400为MADS-box转录因子,可能参与调控开花时间。
二、野生四倍体二粒小麦 (Triticum dicoccoides)农艺性状的QTLs(英文)(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、野生四倍体二粒小麦 (Triticum dicoccoides)农艺性状的QTLs(英文)(论文提纲范文)
(2)小麦矮秆基因Rht24图位克隆与功能解析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 株高性状研究的意义 |
1.2 普通小麦的起源和进化 |
1.3 小麦株高性状研究进展 |
1.3.1 小麦矮秆基因的定位 |
1.3.2 小麦矮秆基因的克隆及调控机理 |
1.3.3 小麦矮秆基因功能标记开发与应用 |
1.4 图位克隆技术的策略与途径 |
1.4.1 作图群体的构建 |
1.4.2 目标QTL区间遗传图谱的加密 |
1.4.3 候选基因的筛选与验证方法 |
1.4.4 优异单倍型分析 |
1.5 本研究立题依据与研究内容 |
1.5.1 立题依据 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 田间试验设计与株高表型鉴定 |
2.3 高通量植物基因组DNA提取 |
2.4 目标QTL区间分子标记开发 |
2.5 聚合酶链式反应(PCR)与扩增产物检测 |
2.6 RNA提取、c DNA合成、转录组测序及荧光定量PCR |
2.6.1 取样和研磨 |
2.6.2 RNA提取 |
2.6.3 反转录 |
2.6.4 转录组测序 |
2.6.5 荧光定量PCR(q PCR) |
2.7 小麦遗传转化 |
2.8 ~(15)N-铵盐和~(15)N-硝酸盐积累试验 |
2.9 光合速率和叶绿素含量测定 |
2.10 赤霉素含量测定 |
2.11 荧光素酶活性测定 |
2.12 组织切片与细胞大小测定 |
2.13 数据统计 |
第三章 实验结果 |
3.1 Rht24 精细定位 |
3.2 候选基因预测与功能验证 |
3.3 Rht24b在赤霉素介导的株高控制中的作用 |
3.4 Rht24b对产量的影响 |
3.5 Rht24 功能位点的确认 |
3.6 Rht24b进化与来源分析 |
3.7 Rht24 等位变异、影响及分布 |
第四章 讨论 |
4.1 Rht24b是小麦育种的重要矮秆基因 |
4.2 Rht24b是一个古老的矮秆基因 |
4.3 Rht24 介导的差异表达基因参与GA调控植物株高途径 |
第五章 结论 |
参考文献 |
附录A |
致谢 |
作者简历 |
(3)野生二粒小麦转录因子家族的全基因组鉴定及其耐盐相关转录因子的发掘(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 野生二粒小麦研究概况 |
1.1.1 野生二粒小麦概述 |
1.1.2 野生二粒小麦在小麦育种中的重要作用 |
1.1.3 野生二粒小麦耐盐性研究进展 |
1.2 植物盐胁迫概述 |
1.2.1 盐胁迫对植物的影响 |
1.2.2 盐胁迫对植物伤害机理 |
1.2.3 盐胁迫调节途径和机理 |
1.3 NAC/YABBY转录因子研究现状 |
1.3.1 NAC转录因子家族研究进展 |
1.3.2 YABBY转录因子家族研究进展 |
1.4 选题的目的及意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 主要试剂和仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 野生二粒小麦转录因子家族的全基因组鉴定 |
2.2.2 野生二粒小麦转录因子家族在盐胁迫下的表达特性分析 |
2.2.3 野生二粒小麦盐胁迫共表达网络(WGCNA)分析 |
2.2.4 NAC/YABBY转录因子家族的理化性质、进化关系及基因结构分析 |
2.2.5 NAC/YABBY转录因子家族的基因重复事件和顺式作用元件分析 |
2.2.6 NAC/YABBY转录因子家族的表达特性分析和qPCR验证 |
第三章 结果与分析 |
3.1 野生二粒小麦转录因子家族的鉴定与表达特性分析 |
3.1.1 野生二粒小麦转录因子的全基因组鉴定 |
3.1.2 基于盐胁迫RNA-seq数据的野生二粒小麦转录因子表达特性分析 |
3.1.3 基于盐胁迫RNA-seq数据的共表达网络(WGCNA)分析 |
3.1.4 小结与讨论 |
3.2 野生二粒小麦NAC转录因子家族进化分析与表达验证 |
3.2.1 NAC家族的序列特征和理化性质分析 |
3.2.2 NAC家族进化关系分析 |
3.2.3 NAC家族基因结构和保守结构域分析 |
3.2.4 NAC家族在盐胁迫下的表达特性分析和qPCR验证 |
3.2.5 小结与讨论 |
3.3 YABBY转录因子家族的进化分析与表达验证 |
3.3.1 YABBY家族序列特征和理化性质分析 |
3.3.2 YABBY家族进化关系分析 |
3.3.3 YABBY家族基因结构和保守结构域分析 |
3.3.4 YABBY家族表达特性分析及qPCR表达验证 |
3.3.5 小结与讨论 |
第四章 结论 |
第五章 创新点和不足之处 |
5.1 创新点 |
5.2 不足之处 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历 |
(4)野生二粒小麦营养品质及主要农艺特性融入普通小麦的全基因组关联分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语说明 |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦营养品质研究概况 |
1.1.1 小麦籽粒蛋白质含量研究 |
1.1.2 小麦籽粒微量营养素含量研究 |
1.1.3 微量营养素的作用及人类膳食中的缺乏状况 |
1.1.4 生物强化育种的概念 |
1.2 小麦主要农艺性状研究概况 |
1.3 野生二粒小麦种质资源研究背景 |
1.3.1 野生二粒小麦起源及其地理分布 |
1.3.2 野生二粒小麦种质资源优良特性的研究与育种利用 |
1.4 关联分析 |
1.4.1 关联分析的理论基础 |
1.4.2 关联分析的研究群体 |
1.4.3 关联分析及其在小麦育种中的应用 |
1.5 本研究的立题依据及目的意义 |
1.6 主要研究内容 |
第二章 野生二粒小麦高蛋白质含量特性融入普通小麦的优异位点发掘与利用价值 |
2.1 前言 |
2.2 实验材料和方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 田间实验设计 |
2.2.3 野生二粒小麦D1 与D97 渗入系群体后代的表型和核型性状鉴定 |
2.2.4 籽粒蛋白质含量及千粒重的测定 |
2.2.5 基因组DNA提取 |
2.2.6 DArT标记基因分型 |
2.2.7 群体结构和LD分析 |
2.2.8 全基因组关联分析(GWAS)及GPC相关候选基因预测 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 野生二粒小麦D1 渗入系形态学和细胞学分析 |
2.3.2 野生二粒小麦D1 渗入系群体GPC表型分析 |
2.3.3 野生二粒小麦D1 渗入系群体结构和连锁不平衡(LD)分析 |
2.3.4 野生二粒小麦D1 渗入系群体GPC的 GWAS分析 |
2.3.5 野生二粒小麦D1 渗入系群体GPC相关候选基因及高GPC位点材料的筛选 |
2.3.6 野生二粒小麦D97 渗入系群体形态学和细胞学分析 |
2.3.7 野生二粒小麦D97 渗入系群体GPC表型分析 |
2.3.8 野生二粒小麦D97 渗入系群体结构和连锁不平衡(LD)分析 |
2.3.9 野生二粒小麦D97 渗入系群体GPC的 GWAS分析 |
2.3.10 野生二粒小麦D97 渗入系群体GPC相关候选基因及高GPC位点材料的筛选 |
2.4 讨论 |
2.4.1 野生二粒小麦对普通小麦籽粒蛋白质含量遗传改良的有效性 |
2.4.2 野生二粒小麦渗入系的籽粒蛋白质含量显着关联位点及候选基因 |
2.5 本章小结 |
第三章 野生二粒小麦高Fe、Zn、Mn特性融入普通小麦的优异位点发掘与利用价值 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料和方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 田间实验设计 |
3.2.3 籽粒微量营养素Fe、Zn、Mn含量的测定 |
3.2.4 基因组DNA提取 |
3.2.5 全基因组关联分析(GWAS)及GFeC、GZnC、GMnC相关候选基因预测 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 野生二粒小麦D1 渗入系群体GFeC、GZnC、GMnC表型分析 |
3.3.2 野生二粒小麦D1 渗入系群体微量营养素的GWAS分析 |
3.3.3 野生二粒小麦D1 渗入系群体微量营养素相关候选基因及高GFeC、GZnC、GMnC位点材料的筛选 |
3.3.4 野生二粒小麦D97 渗入系群体GFeC、GZnC、GMnC表型分析 |
3.3.5 野生二粒小麦D97 渗入系群体微量营养素的GWAS分析 |
3.3.6 野生二粒小麦D97 渗入系群体微量营养素相关候选基因及高GFeC、GZnC、GMnC位点材料的筛选 |
3.4 讨论 |
3.4.1 野生二粒小麦对栽培小麦微量营养素Fe、Zn、Mn遗传改良的有效性 |
3.4.2 野生二粒小麦渗入系微量营养素Fe、Zn、Mn显着关联位点及其候选基因 |
3.5 本章小结 |
第四章 野生二粒小麦农艺性状在普通小麦背景下的响应 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料和方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 田间实验设计 |
4.2.3 主要农艺性状调查和测定 |
4.2.4 基因组DNA提取 |
4.2.5 全基因组关联分析(GWAS)及相关候选基因预测 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 野生二粒小麦D1 渗入系群体农艺性状表型分析 |
4.3.2 野生二粒小麦D1 渗入系群体农艺性状的GWAS分析 |
4.3.3 野生二粒小麦D1 渗入系群体农艺性状相关候选基因预测 |
4.3.4 野生二粒小麦D97 渗入系群体农艺性状表型分析 |
4.3.5 野生二粒小麦D97 渗入系群体农艺性状的GWAS分析 |
4.3.6 野生二粒小麦D97 渗入系群体农艺性状相关候选基因预测 |
4.4 讨论 |
4.4.1 野生二粒小麦主要农艺性状在普通小麦背景下的响应 |
4.4.2 野生二粒小麦渗入系群体农艺性状显着关联位点及候选基因 |
4.5 本章小结 |
第五章 蕴含野生二粒小麦优质和高产特性的普通小麦品种资源的筛选 |
本研究主要创新点 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
作者简历 |
(5)外源硒对硬粒小麦营养积累及盐胁迫缓解效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩略词表 |
1 引言 |
1.1 硒 |
1.1.1 硒在自然界中的形式与分布 |
1.1.2 硒在植物中的吸收与转运 |
1.1.3 硒的生物学效应 |
1.2 植物盐害及其生理机制 |
1.2.1 盐胁迫对种子萌发和植物生长的影响 |
1.2.2 盐胁迫对植物伤害的机理 |
1.3 小麦 |
1.3.1 小麦的生产和分布 |
1.3.2 野生二粒小麦的分布 |
1.3.3 野生二粒小麦的遗传多样性 |
1.4 研究目的与意义 |
1.5 研究内容与技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 硒对盐胁迫下硬粒小麦种子萌发及幼苗生长的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料和生长条件 |
2.1.2 测定内容与方法 |
2.1.3 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 硒对盐胁迫下硬粒小麦种子萌发的影响 |
2.2.2 硒对盐胁迫下硬粒小麦幼苗生长的影响 |
2.2.3 硒对盐胁迫下硬粒小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响 |
2.2.4 硒对盐胁迫下硬粒小麦细胞膜透性的影响 |
2.2.5 对盐胁迫下硬粒小麦幼苗抗氧化酶活性的影响 |
2.2.6 硬粒小麦种子和幼苗多组分变量相关性网络分析 |
2.3 讨论 |
3 施硒方式对硬粒小麦营养品质及库源器官微量元素分布的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料和生长条件 |
3.1.2 测定内容与方法 |
3.1.3 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 施硒方式对小麦库源器官硒含量的影响 |
3.2.2 施硒方式对小麦库源器官人体必需的微量元素含量的影响 |
3.2.3 施硒方式对硬粒小麦库源器官潜在毒性微量元素含量的影响 |
3.2.4 施硒方式对硬粒小麦库源器官多组分营养物质含量的影响 |
3.2.5 施硒方式对硬粒小麦农艺性状的影响 |
3.2.6 硬粒小麦农艺性状和库源器官营养物质相关性网络分析 |
3.3 讨论 |
4 结论与展望 |
4.1 主要结论 |
4.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 A 用于本试验的硬粒小麦在三种环境下的籽粒硒含量 |
附录 B 不同施硒方式下变量间的皮尔逊相关系数 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
致谢 |
(6)普通小麦-野生二粒小麦染色体臂置换系在小麦遗传育种中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 小麦的起源与分类 |
1.2 野生二粒小麦作为小麦种质资源的重要性 |
1.2.1 野生二粒小麦的起源与分布 |
1.2.2 野生二粒小麦的形态特征 |
1.2.3 野生二粒小麦的优良性状以及在育种中的应用 |
1.2.3.1 野生二粒小麦总体育种概述 |
1.2.3.2 野生二粒小麦用于小麦抗病育种研究 |
1.2.3.3 野生二粒小麦用于小麦耐逆性育种研究 |
1.2.3.4 野生二粒小麦用于小麦品质育种研究 |
1.3 遗传群体的类型 |
1.3.1 F_2群体 |
1.3.2 回交群体(BC) |
1.3.3 重组自交系(RIL) |
1.3.4 近等基因系(NIL) |
1.3.5 染色体片段置换系(CSSLs) |
1.3.6 双单倍体群体(DH) |
1.4 单倍体育种相关研究及应用 |
1.4.1 单倍体育种相关研究 |
1.4.2 单倍体技术在遗传育种中的应用 |
1.5 小麦杂种优势研究进展 |
1.5.1 杂种优势的利用和遗传基础研究进展 |
1.5.2 杂种优势的假说 |
1.6 小麦农艺性状与品质性状构成因素及相关性状的研究 |
1.6.1 小麦农艺性状 |
1.6.2 小麦品质性状 |
1.6.3 小麦农艺性状与品质性状的关系 |
1.7 本研究的目的与意义 |
2 野生二粒小麦染色体臂置换系品质性状分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 研究材料 |
2.1.2 研究方法 |
2.1.2.1 田间试验设计 |
2.1.2.2 品质性状检测 |
2.1.2.3 数据处理 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 两年置换系群体品质性状的遗传变异 |
2.2.2 置换系品质性状的变异 |
2.3 讨论 |
3 小麦农艺性状与产量性状杂种优势分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 研究材料 |
3.1.2 研究方法 |
3.1.2.1 田间试验设计 |
3.1.2.2 农艺性状调查 |
3.1.2.3 数据处理与杂种优势位点初定位 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 株高杂种优势分析 |
3.2.2 穗颈长杂种优势分析 |
3.2.3 穗长杂种优势分析 |
3.2.4 粒长杂种优势分析 |
3.2.5 粒宽杂种优势分析 |
3.2.6 千粒重杂种优势分析 |
3.2.7 预测小麦性状杂种优势位点可能位于的染色体片段 |
3.3 讨论 |
4 通过创建DH系选育小麦育种中间材料 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 研究材料 |
4.1.2 研究方法 |
4.1.2.1 田间试验设计 |
4.1.2.2 小麦主要农艺性状描述 |
4.1.2.3 小麦性状调查 |
4.1.2.4 品质性状检测 |
4.1.2.5 数据处理 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 主要性状分析 |
4.2.1.1 主要农艺性状分析 |
4.2.1.2 主要产量性状分析 |
4.2.1.3 主要品质性状分析 |
4.2.2 主要农艺性状与产量性状相关性分析 |
4.2.3 主要品质性状的相关性分析 |
4.2.4 方差分析 |
4.2.5 不同环境各性状相关性分析 |
4.2.6 聚类分析 |
4.3 讨论 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 本研究的创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
附录1 |
致谢 |
(7)源自野生二粒小麦高籽粒蛋白含量的候选基因分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦及小麦籽粒蛋白含量的重要性 |
1.2 小麦籽粒蛋白含量相关的基因和QTL定位 |
1.3 野生二粒小麦的重要性 |
1.4 野生二粒小麦远缘杂交对普通小麦籽粒蛋白含量的改良 |
1.5 野生二粒小麦中与籽粒蛋白含量相关位点的研究 |
1.6 二代测序技术 |
1.7 二代测序技术在小麦候选基因发掘上的应用 |
1.8 蛋白互作网络 |
1.9 本研究的目的与意义 |
第二章 野生二粒小麦D1渐渗系的籽粒蛋白含量相关的候选基因分析 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 研究材料 |
2.2.2 RNA提取、文库构建以及Illumina测序 |
2.2.3 农艺性状调查和籽粒蛋白含量的测定 |
2.2.4 测序数据的质控和过滤 |
2.2.5 基因表达水平分析 |
2.2.6 RNA-seq相关性分析 |
2.2.7 基因差异表达分析 |
2.2.8 差异表达基因的功能注释 |
2.2.9 qRT-PCR的表达验证以及引物设计 |
2.2.10 蛋白互作网络的构建 |
2.3 结果 |
2.3.1 BAd107-4 及亲本农艺性状和籽粒蛋白含量分析 |
2.3.2 BAd107-4 及亲本灌浆期籽粒转录组分析 |
2.3.3 中国春作为参考基因组的转录组分析 |
2.3.4 野生二粒小麦作为参考基因组的转录组分析 |
2.3.5 籽粒蛋白含量密切相关的候选基因 |
2.4 讨论 |
2.4.1 野生二粒小麦D1 丰富的籽粒蛋白相关位点及其向普通小麦的整合效应 |
2.4.2 野生二粒小麦D1中特异的氮素代谢相关基因及其对普通小麦籽粒蛋白的影响 |
2.4.3 野生二粒小麦优异的储藏蛋白基因对普通小麦籽粒蛋白的影响 |
第三章 野生二粒小麦D97渐渗系高籽粒蛋白含量的候选基因分析 |
3.1 前言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 研究材料 |
3.2.2 RNA提取、文库构建以及Illumina测序 |
3.2.3 农艺性状调查和籽粒蛋白含量测定 |
3.2.4 测序数据的质控和过滤 |
3.2.5 基因表达水平分析 |
3.2.6 RNA-seq相关性分析 |
3.2.7 基因差异表达分析 |
3.2.8 差异表达基因的功能注释 |
3.2.9 qRT-PCR的表达验证以及引物设计 |
3.2.10 蛋白互作网络的构建 |
3.3 结果 |
3.3.1 田间农艺性状调查 |
3.3.2 BAd7-209、BAd23-1及其亲本灌浆期籽粒转录组分析 |
3.3.3 以中国春为参考基因组的差异基因分析 |
3.3.4 以野生二粒小麦为参考基因组的差异基因分析 |
3.3.5 籽粒蛋白含量密切相关的候选基因 |
3.3.6 qRT-PCR验证 |
3.4 讨论 |
3.4.1 源自D97 籽粒蛋白含量相关的候选基因 |
3.4.2 蛋白质在内质网上的加工相关基因及其对普通小麦籽粒蛋白的影响 |
3.4.3 蛋白质转换,翻译后修饰,分子伴侣相关基因及其对普通小麦籽粒蛋白的影响 |
3.4.4 储藏蛋白基因对普通小麦籽粒蛋白的影响 |
3.4.5 D1和D97 及其后代的小麦籽粒蛋白含量形成机制比较 |
3.5 结论 |
3.6 创新性 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(8)野生二粒小麦面粉加工品质相关性状的全基因组关联分析及高分子量谷蛋白亚基基因1Ax1的克隆(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩写词(Abbreviations) |
第一章 绪论 |
1.1 野生二粒小麦的相关研究及其进展 |
1.1.1 野生二粒小麦的形态特点与分布 |
1.1.2 野生二粒小麦全基因组的研究进展 |
1.1.3 野生二粒小麦优质性状及育种应用 |
1.1.4 小麦贮藏蛋白的组成和分类 |
1.1.5 种子储藏蛋白与品质性状的关系 |
1.1.6 小麦品质性状定位的研究进展 |
1.2 全基因组关联分析的研究进展 |
1.2.1 全基因组关联分析基本原理 |
1.2.2 全基因组关联分析的方法与策略 |
1.2.3 全基因组关联分析的优势与不足 |
1.2.4 全基因组关联分析的应用 |
1.3 高分子量谷蛋白的研究进展 |
1.3.1 HMW-GS基因的分子结构特点 |
1.3.2 HMW-GS分子标记开发 |
1.3.3 HMW-GS与小麦面包品质的关系 |
1.4 本研究的目的与意义 |
第二章 野生二粒小麦面粉加工品质相关性状的关联分析 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 实验试剂与仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 植物DNA的提取 |
2.2.2 基因组DNA浓度及纯度的鉴定 |
2.2.3 试验设计及性状调查 |
2.2.4 面粉加工品质性状统计分析 |
2.2.5 小麦55K SNP基因芯片基因分型 |
2.2.6 群体结构分析 |
2.2.7 全基因组关联分析 |
2.2.8 候选基因的鉴定 |
2.3 结果分析 |
2.3.1 野生二粒小麦面粉加工品质的表型变异分析 |
2.3.2 面粉加工品质性状与环境的互作关系 |
2.3.3 面粉加工品质性状相关性分析 |
2.3.4 小麦55K芯片A、B染色体位点的多样性 |
2.3.5 基于小麦55K芯片的121份野生二粒小麦群体结构分析 |
2.3.6 面粉品质相关性状的全基因组关联分析 |
2.3.7 显着关联的SNP位点预测的候选基因 |
2.4 讨论 |
2.4.1 品质性状相关性分析 |
2.4.2 面粉加工品质相关的SNP位点分析 |
2.4.3 候选基因功能分析 |
2.4.4 GWAS分析影响因素 |
第三章 野生二粒小麦J129-1Ax1亚基基因克隆与分析 |
3.1 试验材料 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 实验试剂与仪器 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 植物DNA的提取和纯化 |
3.2.2 HMW-GS基因的PCR扩增与回收 |
3.2.3 PCR产物T载克隆 |
3.2.4 定向缺失制备亚克隆 |
3.2.5 DNA测序与分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 HMW-GS基因的PCR扩增 |
3.3.2 HMW-GS基因的亚克隆 |
3.3.3 野生二粒小麦J129-1Ax1基因的序列特征 |
3.3.4 野生二粒小麦J129-1Ax1基因与已知Ax亚基氨基酸序列的比较 |
3.3.5 野生二粒小麦J129-1Ax1基因的系统进化分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 高分子谷蛋白亚基克隆方法 |
3.4.2 高分子量谷蛋白亚基对小麦品质改良的应用 |
第四章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(9)野生二粒小麦及其与普通小麦渐渗系氮素利用效率和酶活性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦氮素利用效率与评价指标 |
1.2 小麦氮素的吸收与利用 |
1.2.1 小麦氮素的积累 |
1.2.2 小麦氮素的转运 |
1.2.3 小麦氮素的同化 |
1.2.3.1 硝酸还原酶(NR)的同化作用 |
1.2.3.2 谷氨酰胺合成酶(GS)的同化作用 |
1.3 小麦氮素利用效率的遗传特性 |
1.4 野生二粒小麦的改良效应及影响 |
1.5 本研究的目的与意义 |
第二章 野生二粒小麦及其与普通小麦渐渗系氮素利用特性 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 供试材料 |
2.2.2 田间实验设计 |
2.2.3 实验方法 |
2.2.3.1 农艺性状调查 |
2.2.3.2 籽粒蛋白含量测定 |
2.2.3.3 氮素含量测定 |
2.2.3.4 叶片中NR活性测定 |
2.2.3.5 叶片中GS活性测定 |
2.2.4 计算公式 |
2.2.5 数据统计分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 杂交后代渐渗系的农艺性状表现 |
2.3.2 杂交后代渐渗系的籽粒粗蛋白与籽粒氮素含量表现 |
2.3.3 杂交后代渐渗系不同生育期各器官的氮素含量 |
2.3.3.1 茎秆氮素含量的变化 |
2.3.3.2 叶片氮素含量的变化 |
2.3.3.3 穗部氮素含量的变化 |
2.3.3.4 杂交后代渐渗系各器官氮素含量关系 |
2.3.4 杂交后代渐渗系不同器官的氮素运转率和贡献率 |
2.3.4.1 氮素运转率的变化 |
2.3.4.2 氮素贡献率的变化 |
2.3.5 |
2.3.5.1 不同生育期硝酸还原酶(NR)活性 |
2.3.5.2 不同生育期谷氨酰胺合成酶(GS)活性 |
2.3.6 杂交后代渐渗系氮素利用相关指标间的关系 |
2.4 讨论 |
2.4.1 野生二粒小麦对小麦产量的改良潜能 |
2.4.2 野生二粒小麦对普通小麦氮积累转运特性的改良效应 |
2.4.3 野生二粒小麦对普通小麦氮代谢相关酶活性的影响 |
第三章 野生二粒小麦及其与普通小麦渐渗系对土壤供氮的响应能力 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 供试材料 |
3.2.2 盆栽实验设计 |
3.2.3 实验方法 |
3.2.3.1 籽粒粗蛋白含量测定 |
3.2.3.2 氮素含量测定 |
3.2.3.3 叶片中NR活性测定 |
3.2.3.4 叶片中GS活性测定 |
3.2.4 数据统计分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 不同供氮条件下渐渗系及亲本籽粒的蛋白与氮素含量变化 |
3.3.2 不同供氮条件下渐渗系及亲本不同生育期各器官氮素含量变化 |
3.3.2.1 开花期各器官氮素含量变化 |
3.3.2.2 成熟期各器官氮素含量变化 |
3.3.3 不同供氮条件下渐渗系及亲本氮素利用相关酶活性变化 |
3.3.3.1 开花期与成熟期NR活性变化 |
3.3.3.2 开花期与成熟期GS活性变化 |
3.4 讨论 |
本研究的主要创新点 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(10)野生二粒小麦染色体臂置换材料CASL3AL的染色体鉴定及抽穗期QTL定位(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 文献综述 |
1.1 野生二粒小麦作为小麦种质资源的评价和应用 |
1.2 染色体片段代换系的应用 |
1.3 小麦抽穗期基因研究进展 |
1.3.1 小麦中调控春化作用的相关基因 |
1.3.2 小麦中调控光周期的相关基因 |
1.3.3 小麦中调控自身早熟的相关基因 |
1.4 小麦基因的图位克隆研究进展 |
1.4.1 小麦基因组特点及研究现状 |
1.4.2 小麦基因的图位克隆研究进展 |
1.4.3 快速基因克隆的研究 |
1.5 本研究的目的意义 |
2 春化作用对CASLs抽穗期和幼穗发育的影响 |
2.1 实验材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 小麦抽穗期春化试验 |
2.1.3 小麦幼穗分化观察 |
2.2 结果 |
2.2.1 春化作用对小麦抽穗期的影响 |
2.2.2 小麦幼穗发育 |
2.3 讨论 |
3 转录组测序技术鉴定染色体臂置换系染色体组成 |
3.1 实验材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 总RNA的提取 |
3.1.3 文库的构建 |
3.1.4 RNA-seq数据分析 |
3.1.5 SSR引物验证 |
3.1.6 SNP验证 |
3.2 实验结果 |
3.2.1 小麦转录组概况 |
3.2.2 不同时期SNP数目分析和SNP在染色体上的分布 |
3.2.3 SSR分子标记验证结果 |
3.2.4 SNP测序结果 |
3.3 讨论 |
4 小麦抽穗期QTL定位 |
4.1 实验材料和方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 田间播种和表型统计 |
4.1.3 单株小麦DNA提取及质量检测 |
4.1.4 分子标记的开发和多态性筛选 |
4.1.5 引物多态性筛选 |
4.1.6 F_2群体基因型鉴定 |
4.1.7 表型数据分析 |
4.1.8 遗传连锁图谱的构建和QTL定位 |
4.1.9 转录组数据差异基因分析 |
4.2 结果 |
4.2.1 CASL3AL和 CASL3AS的染色体组成 |
4.2.2 群体抽穗期表型分析 |
4.2.3 遗传图谱的构建和QTL分析 |
4.2.4 QTL定位区间的差异基因筛选 |
4.3 讨论 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
个人简介 |
致谢 |
四、野生四倍体二粒小麦 (Triticum dicoccoides)农艺性状的QTLs(英文)(论文参考文献)
- [1]四倍体和六倍体小麦穗部形态性状的比较及其演化规律研究[D]. 杨光. 西北农林科技大学, 2021
- [2]小麦矮秆基因Rht24图位克隆与功能解析[D]. 田秀苓. 中国农业科学院, 2021
- [3]野生二粒小麦转录因子家族的全基因组鉴定及其耐盐相关转录因子的发掘[D]. 高英. 西北农林科技大学, 2021
- [4]野生二粒小麦营养品质及主要农艺特性融入普通小麦的全基因组关联分析[D]. 刘佳. 四川农业大学, 2020
- [5]外源硒对硬粒小麦营养积累及盐胁迫缓解效应研究[D]. 梁勇. 成都大学, 2020(08)
- [6]普通小麦-野生二粒小麦染色体臂置换系在小麦遗传育种中的应用[D]. 王中秋. 浙江农林大学, 2019(01)
- [7]源自野生二粒小麦高籽粒蛋白含量的候选基因分析[D]. 龚方仪. 四川农业大学, 2019
- [8]野生二粒小麦面粉加工品质相关性状的全基因组关联分析及高分子量谷蛋白亚基基因1Ax1的克隆[D]. 张灿灿. 河南大学, 2019(01)
- [9]野生二粒小麦及其与普通小麦渐渗系氮素利用效率和酶活性研究[D]. 刘倾城. 四川农业大学, 2019
- [10]野生二粒小麦染色体臂置换材料CASL3AL的染色体鉴定及抽穗期QTL定位[D]. 缪娜娜. 浙江农林大学, 2019(01)