《玉米籽粒、穗轴花色苷含量两个显基因的上位研究与叶脉叶耳颜色的进一步定位》由会员分享，可在线阅读，更多相关《玉米籽粒、穗轴花色苷含量两个显基因的上位研究与叶脉叶耳颜色的进一步定位（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单位代码 10635 学 号112008307000784硕士学位论文玉米籽粒、穗轴花色苷含量两个显性基因的上位性研究与玉米叶脉叶耳颜色的进一步定位论文作者： 袁文娟指导教师： 蔡一林 教授学科专业： 生物化学与分子生物学研究方向： 玉米分子育种提交论文日期：2013 年 4 月 10 日论文答辩日期：2013 年 6 月 1 日学位授予单位：西南大学中 国 重 庆2013 年 6月独创性声明学位论文题目玉米籽粒、穗轴花色苷含量两个显性基因上位性研究与玉米叶脉叶耳颜色的进一步定位 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加
2、了特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。学位论文作者： 签字日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院（筹）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：不保密，保密期限至 年 月止） 。学位论文作者签名： 导师签名：签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日目 录目 录摘
3、要IABSTRACTIII第一章 文献综述11.1数量性状的相关概念11.2 QTL定位的原理与方法21.2.1定位的原理21.2.2定位的方法213 QTL定位方法的最新进展41.3.1 QTL动态定位41.3.2 eQTL定位41.33 种质资源新基因发掘的QTL定位方法41.3.4 QTL精细定位51.4花色苷研究进展51.4.1花色苷研究现状51.4.2花色苷结构和代谢途径61.4.3花色苷生理功能71.5关于上位性方面的研究进展81.6 玉米叶片相关性状定位方面的研究进展9第二章 引言112.1研究的目的与意义112.2技术路线12第三章 玉米籽粒花色苷含量两个显性基因GE6和GE1
4、0的上位性研究133.1材料与方法133.1.1试验材料133.1.2 试验方法133.2结果与分析173.2.1遗传连锁图谱的构建173.2.2 QTL定位183.2.3 MuS与MoS两个群体的表型分析203.2.4 MuS与MoS两个群体的籽粒和穗轴花色苷含量的方差分析213.2.5 MuS与MoS两个群体的9种基因型花色苷平均值的多重比较223.2.6 MuS与MoS两个群体的GE6和GE10的上位性效应分析243.3结论与讨论253.3.1.对两个群体MuS-BC4F3、MoS-BC4F3籽粒和穗轴花色苷含量定位结果分析253.3.2讨论25第四章 玉米叶脉叶耳颜色的进一步定位274
5、.1材料与方法274.1.1材料274.1.2田间试验274.1.3表型测定274.1.4基因型的测定284.1.5背景恢复率的计算284.1.6引物的设计284.1.7连锁图谱的构建284.1.8 QTL定位方法及效应分析284.2结果与分析294.2.1 叶脉、叶耳近等基因系的构建294.2.2 BC4F3分离群体的表型鉴定294.2.3 叶脉叶耳颜色相关的SSR引物筛选与新引物的设计304.2.4 MuS-BC4F3目标QTL区段连锁图谱构建324.2.5叶脉叶耳颜色定位结果的分析334.3 结论与讨论334.4主要创新点34参考文献35致 谢43i玉米籽粒、穗轴花色苷含量两个显性基因的
6、上位性研究与叶脉叶耳颜色的进一步定位摘 要玉米是世界上种植面积最大的作物之一，黑玉米有高的花色苷含量，是很好的保健品，对人们的身体健康有重要的作用，黑玉米的主要成分是花色苷，花色苷是构成植物花瓣、叶片、果实、种子等器官颜色的最主要水溶性色素，是由苷元与葡萄糖以糖苷键形式结合形成的一类广泛存在于植物体内的类黄酮多酚化合物。花色苷有多种保健功能，花色苷最主要的功能是可以清除自由基，具有抗氧化抗衰老的功能。到目前为止关于玉米上位性方面的研究多为玉米株高、穗位高、单株总叶数、穗位叶长、穗位叶宽和穗位叶面积之间的上位性研究，还有在玉米出子率进行上位性效应分析，而对玉米花色苷的上位性研究很少。上位性的研究
7、可以丰富花色苷的遗传基础,为遗传改良提供依据。叶片是植物的重要组成部分，叶脉叶耳是叶片的重要组成部分，对叶片相关颜色基因的进一步定位，为玉米中色素相关基础研究提供参考，为玉米中色素的分子标记辅助育种及玉米色素相关基因的克隆与转化提供了依据。本文利用西南大学玉米研究所新育种的材料黑玉米自交系SDM，以SDM为父本，以木6，Mo17分别为母本，构建两个回交群体，通过前景选择和背景选择获得两个近等基因系BC4F3，对控制玉米籽粒和穗轴的花色苷含量两个主效基因进行上位性研究。另外选择以SDM为父本，木6为母本，通过前景选择和背景选择获得一个遗传背景一致的近等基因系BC4F3，进行叶脉叶耳颜色的进一步定
8、位，具体研究结果如下：1.对两个群体MuS-BC4F3、MoS-BC4F3籽粒和穗轴花色苷含量两个显性基因的上位性研究 两个群体MuS-BC4F3、MoS-BC4F3的籽粒花色苷含量在第6染色体上都定位到引物S8附近，第10染色体上都定位到IDP8526-bnlg1028附近。两群体的穗轴花色苷含量第6染色体都定位到引物S8附近,第10染色体定位到区间IDP8526-bnlg1028附近。两个群体的籽粒定位区间和穗轴花色苷定位的区间都相同，可见籽粒花色苷高的穗轴花色苷含量也高，二者有一致性。MuS-BC4F3、MoS-BC4F3两个群体的基因型确定通过定位结果的最近标记的带型进行确定，最后得出
9、基因型个数的分离比符合孟德尔的遗传定律9：3：3：1，说明籽粒和穗轴花色苷的含量基因主要是受这两个非等位基因控制的。通过两个群体的籽粒和穗轴花色苷含量的方差分析发现不同基因型间玉米籽粒与穗轴花色苷平均含量差异显著，基因型不同籽粒与穗轴花色苷的平均含量也不同。两个群体的9种基因型花色苷平均值的多重比较表明，AaBb AABb AaBB AABB四种基因型花色苷含量间差异不显著，这四种基因型的花色苷含量与aaBb Aabb aaBB AAbb aabb五种基因型花色苷含量差异显著，aaBb Aabb aaBB AAbb aabb五种基因型花色苷含量差异不显著。可见当两个基因同时存在时对花色苷含量影
10、响比较大，只有一个基因作用时对花色苷的影响无明显差异。两个群体的籽粒和穗轴花色苷含量的两个基因上位性分析表明：一个基因单独作用时对籽粒和穗轴花色苷的影响都比较低，两个基因互作时对花色苷的影响比较大。可见基因互作对花色苷含量的提高有很大的作用。2.对群体MuS-BC4F3叶脉叶耳颜色的进一步定位MuS-BC4F3群体表型鉴定表明，叶脉和叶耳的非紫色与紫色两种表型都1:3，符合孟德尔单基因分离比例1:3，说明可以排除其它基因的干扰，是对目标区段基因定位的理想材料。根据F2代和BC4F2的定位结果。加大叶脉叶耳基因附近引物的筛选力度，通过电泳筛选BC4F3有差异的引物只有3对。为了定位的结果更准确需
11、要多设计引物。在叶脉定位的区间IDP8526-bnlg1028和叶耳定位的区间IDP8526-bnlg1028由于叶脉叶耳都定位到相同的区间内，所以设计的引物只要有差异在叶脉和叶耳上都可以用来定位，在NCBI blastn得知IDP8526的BAC值AC194430.3 ,bnlg1028的BAC值为AC205908.3，从www.maizesequence.org得知IDP8526-bnlg1028之间的物理距离为2,753,143bp,物理距离太大，需要通过设计新的引物来缩短物理距离。利用SSRHUNTER逐个寻找SSR位点，找到单拷贝的SSR位点，用 premier 5.0设计引物，总共
12、设计了25对引物，通过筛选发现引物J34在SDM与木6之间多态性比较好。用筛选出来的差异引物和新设计的引物对叶脉叶耳颜色进一步定位，最后叶脉叶耳都定位到区间J34-bnlg1028，物理距离为1304kb ，极大地缩短了物理距离，为下一步克隆提供依据。BC4F3的定位结果的表型贡献率达到60%以上，明显高于BC4F2的定位结果，可见近等基因系BC4F3的定位结果准确度更高，可信度更高。玉米籽粒、穗轴花色苷含量两个显性基因的上位性研究与叶脉叶耳颜色的进一步定位The research of two dominant epistatic effect gene about Corn kernel
13、and cob anthocyanins content and further gene positioning of vein and auricle colorPh.D.Candidate: Wenjuan YuanSupervisor: Prof. Yilin CaiAbstractCorn is one of the largest crop acreage in the world.The black corn has high anthocyanin content ,its an excellent care product for health,and it also has
14、 an important role in peoples health.The main ingredient of black corn is anthocyanin, and anthocyanin is the main water-soluble pigment which constitutes the color of the plant petals, leaves, fruits, seeds, and other organs.Anthocyanin is made from the aglycone and glucose in the form of a glycoside bond,which is a class of flavonoid polyphenolic compounds presented in plants widely.Anthocyanin has a variety of health functions, the main function of anthocyanin is scavenging free radicals, and it also includes the function of anti-aging antioxidant.So far,the research o
