利用基因重測(cè)序和蛋白質(zhì)含量探析栽培大麥的起源與馴化
發(fā)布時(shí)間：2021-03-21 04:32
大麥?zhǔn)鞘澜缟献罟爬�、分布種植最廣、經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高的谷類作物之一,其產(chǎn)量和面積在禾本科作物中一直居第四位。高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗一直是大麥遺傳改良的主要目標(biāo),然長(zhǎng)期的馴化選擇,特別是經(jīng)過近代育種和集約化種植,使得大麥不少有益等位基因丟失,遺傳多樣性明顯降低,出現(xiàn)了遺傳基礎(chǔ)狹窄和基因同質(zhì)化等問題,已成為實(shí)現(xiàn)主要育種目標(biāo)的瓶頸。一年生野生大麥（Hordeum vulgare ssp.spontaneum）是栽培大麥（Hordeum vulgare ssp.vulgare）的祖先,具有廣闊的自然分布和生態(tài)適應(yīng)性。一直以來,一年生野生大麥因其豐富的自然變異與遺傳多樣性,以及與栽培大麥無生殖隔離,被認(rèn)為是栽培大麥性狀改良的初級(jí)基因庫(kù)。充分利用野生種群中的有利基因變異在某種程度上不僅取決于對(duì)野生種群遺傳結(jié)構(gòu)的了解,包括確定有哪些野生祖先或者野生祖先的哪些部分對(duì)馴化后代有什么樣的遺傳貢獻(xiàn),而且取決于對(duì)現(xiàn)有馴化后代遺傳基礎(chǔ)和遺傳背景的認(rèn)識(shí)。大麥的馴化傳播一直是學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)問題之一,時(shí)至今日仍然存在著爭(zhēng)議。本研究以不同地理來源的野生大麥和遍布世界范圍的栽培大麥為研究對(duì)象,通過基因重測(cè)序和馴化相關(guān)性狀-蛋白質(zhì)含量的...
【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：130 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
野生大麥（B、D）和栽培大麥（A、C、E）小穗形態(tài)多樣性（引自PourkheirandishandKomatsuda2007）
麥群體中具有不同的頻率。例如，Hap1主要分布在西南亞野生大麥群體中（0.264），在北美和歐洲栽培大麥中分布極少（0.063和0.10），而在其他大麥群體中則完全缺失。又如，在北美栽培大麥中，Hap7是最主要的單倍型，而其余兩種單倍型Hap1和Hap2則分布很少，它們各自占北美總供試大麥的87.5%，6.3%和6.3%。另外，結(jié)果顯示，低頻或稀有單倍型具有明顯的地理特征，都僅存在于某個(gè)特定的地理區(qū)域內(nèi)。例如Hap3（0.075），Hap5（0.057），和Hap6（0.057）僅存在于西南亞野生大麥中；Hap8和Hap10僅在西藏野生大麥群體中出現(xiàn)（表3.2，圖3.1）。不同單倍型的序列組成見附錄3-圖S1。圖3.1野生大麥和栽培大麥群體在世界上的地理分布模式NAM-1單倍型在不同地理區(qū)域的分布及頻率；單倍型以不同顏色標(biāo)注，其頻率在餅圖中以相應(yīng)比例表示Fig3.1GeographicdistributionofwildandcultivatedbarleypopulationsNAM-1haplotypefrequenciesamongninegeographicregionsweredisplayedinpiediagramsandtheexactproportionsofeacharegiveninpercentbythecorrespondingcolourcode
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2019屆博士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文44圖3.2基于NAM-1基因的系統(tǒng)發(fā)育分析主要分為兩大類群：野生類群（綠色分枝）和栽培類群（紅色分枝）；不同大麥群體縮寫同表3.2Fig.3.2Phylogenetictreeof214barleyaccessionsbasedontheNAM-1geneTwomajorclusters,onecomprisedofamajorityofwildbarleyaccessions(representedingreenbar)andanothercomprisedofamajorityofcultivatedbarleyaccessions(representedinredbar)areseparated.AbbreviationsofdifferentbarleypopulationsarethesameasshowninTable3.23.1.4蛋白質(zhì)含量（GPC）的差異分析如圖3.3所示，蛋白質(zhì)在不同地理來源的大麥群體中的平均含量不同。鑒定的118份栽培大麥和93份野生大麥的GPC在6.73~12.35%之間，平均為9.43%�？傮w而言，野生大麥的平均GPC（10.44%）要高于栽培大麥。其中，西南亞野生大麥和中亞野生大麥的GPC均高于所有不同地理分布的栽培大麥，并且存在顯著性差異。
本文編號(hào)：3092331
【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：130 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
野生大麥（B、D）和栽培大麥（A、C、E）小穗形態(tài)多樣性（引自PourkheirandishandKomatsuda2007）
麥群體中具有不同的頻率。例如，Hap1主要分布在西南亞野生大麥群體中（0.264），在北美和歐洲栽培大麥中分布極少（0.063和0.10），而在其他大麥群體中則完全缺失。又如，在北美栽培大麥中，Hap7是最主要的單倍型，而其余兩種單倍型Hap1和Hap2則分布很少，它們各自占北美總供試大麥的87.5%，6.3%和6.3%。另外，結(jié)果顯示，低頻或稀有單倍型具有明顯的地理特征，都僅存在于某個(gè)特定的地理區(qū)域內(nèi)。例如Hap3（0.075），Hap5（0.057），和Hap6（0.057）僅存在于西南亞野生大麥中；Hap8和Hap10僅在西藏野生大麥群體中出現(xiàn)（表3.2，圖3.1）。不同單倍型的序列組成見附錄3-圖S1。圖3.1野生大麥和栽培大麥群體在世界上的地理分布模式NAM-1單倍型在不同地理區(qū)域的分布及頻率；單倍型以不同顏色標(biāo)注，其頻率在餅圖中以相應(yīng)比例表示Fig3.1GeographicdistributionofwildandcultivatedbarleypopulationsNAM-1haplotypefrequenciesamongninegeographicregionsweredisplayedinpiediagramsandtheexactproportionsofeacharegiveninpercentbythecorrespondingcolourcode
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2019屆博士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文44圖3.2基于NAM-1基因的系統(tǒng)發(fā)育分析主要分為兩大類群：野生類群（綠色分枝）和栽培類群（紅色分枝）；不同大麥群體縮寫同表3.2Fig.3.2Phylogenetictreeof214barleyaccessionsbasedontheNAM-1geneTwomajorclusters,onecomprisedofamajorityofwildbarleyaccessions(representedingreenbar)andanothercomprisedofamajorityofcultivatedbarleyaccessions(representedinredbar)areseparated.AbbreviationsofdifferentbarleypopulationsarethesameasshowninTable3.23.1.4蛋白質(zhì)含量（GPC）的差異分析如圖3.3所示，蛋白質(zhì)在不同地理來源的大麥群體中的平均含量不同。鑒定的118份栽培大麥和93份野生大麥的GPC在6.73~12.35%之間，平均為9.43%�？傮w而言，野生大麥的平均GPC（10.44%）要高于栽培大麥。其中，西南亞野生大麥和中亞野生大麥的GPC均高于所有不同地理分布的栽培大麥，并且存在顯著性差異。
本文編號(hào)：3092331
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