發(fā)布時間：2020-11-17 23:39

　　 白菜抽薹性狀為多基因控制的復雜數(shù)量性狀,受環(huán)境影響較大。在過去的20多年里,基于雙親構建的F_2和RIL等初級群體或自然群體,進行QTL分析或關聯(lián)分析,定位出大量白菜抽薹相關的QTL。但截止到現(xiàn)在只有BrFLC1、BrFLC2、BrVIN3.1三個主要基因被克隆及驗證,這些基因僅能解釋白菜抽薹的部分遺傳變異。本論文基于RIL群體,在A04染色體頂部,定位到了一個晚開花時間微效QTL,并利用染色體片段代換系群體(CSSLs)及該QTL所在區(qū)間構了建近等基因系完成精細定位。結果表明,定位區(qū)間不含上述已克隆的3個基因。本研究以RcBr(早抽薹開花)、17AW017(晚抽薹開花)、F_1和NIL-F_2為研究對象,先在多個環(huán)境下對兩個親本進行性狀顯著性分析,再以NIL-F_2分離群體為材料,確定初定位區(qū)間,最后,以初定位結果的定位區(qū)間為基礎并結合RNA-Seq分析結果,進行候選基因預測。研究具體內容如下:(1)利用Windows QTL Cartographer 2.5軟件中CIM法對初級群體RIL,次級群體CSSLs和NIL-F_2群體在A04號染色體頂部進行抽薹相關QTL定位分析。三個群體中NIL-F_2的LOD值最高,CSSLs次之,RIL最小,三個值別是25.64,8.86和3.77。表型貢獻率同LOD值的趨勢相同,分別是43.26%,16.82%,4.71%。(2)利用區(qū)間內兩端含多態(tài)性標記的Cnu-m566a和BrID-90219,從1152株NIL-F_2單株篩選出了12株重組體。并結合該區(qū)間內篩選出的4對具有多態(tài)性的標記,完成基因型鑒定,再結合重組單株后代表型測量數(shù)據,將控制開花時間的片段由Cnu-m566a和BrID-90219標記1.73Mb縮窄至標記BrID-90059-LY-2,物理距離127.54 Kb。(3)通過對大白菜所在的基因注釋信息數(shù)據數(shù)進行篩選發(fā)現(xiàn),1個調控白菜開花時間的基因Bra040420,該基因同擬南芥數(shù)據庫中的AT3G63010功能類似。通過分析發(fā)現(xiàn)AT3G63010編碼水稻GA受體基因(OsGID1)的赤霉素(GA)受體直系同源物。具有GA結合活性,對GA4具有更高的親和力。同時這個基因在花器官形態(tài)的形成,赤霉素信號傳導等都有參與。因此,我們預測Bra040420基因是A04號染色體底部與開花時間相關的候選基因,但仍需下一步驗證。(4)本試驗以BrapaV-3.0為參考基因組,對大白菜生長點進行轉錄組測序及分析,共鑒定出2796個差異基因,其中下調2221個,上調575個。通過基因的功能富集分析表明,本試驗篩選的候選基因Bra040420的表達量并沒有在本次測序中檢測到,但在KEGG通路中存在一條植物信號轉導通路,這個通路中不僅包含了多條調節(jié)細胞伸長和分裂的通路,還存在一條調控開花的通路。
【學位單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：S634
【部分圖文】：

沈陽農業(yè)大學碩士學位論文51.2.1春化路徑圖1-1擬南芥中主要調控開花的途徑（Fornaraetal.,2010）Fig.1-1ControlofthefloweringinArabidopsis(Fornaraetal.,2010)經歷一段時間的低溫進程才能誘導植物開花的過程叫做春化，低溫調控開花的途徑叫春化路徑。FLC和FRI是參與春化路徑的核心基因（Leeetal.,1994;Koornneefetal.,1994;Michaelsetal.,1999;Leeetal.,1994）。FLC限制開花促進因子FT、SOCI、LEY和FD表達進而抑制開花（Michaelsetal.,2005;Helliwelletal.,2006;Searleetal.,2006）；但春化卻可以限制FLC的表達，使植物開花。FRI基因位于FLC基因上游，能激發(fā)FLC轉錄（MichaelsandAmasino.,1999）。低溫處理VRN2、VRN1和VER2等基因可使FLC基因甲基化并沉默（SungandAmkasimo.,2004），且FLC基因的表達量隨著低溫處理時間延長逐漸降低（Johansonetal.,2000）。除FLC外，MAF家族中部分成員和ACL24等轉錄因子也能回應春化誘導（Beckeretal.,2004;AlexanderandHenning.,2008;Putterilletal.,2004）。MAF2抑制SOCI表達來推遲開花（Ratcliffeetal.,2003），與FLC功能類似。AGL24功能與此相反，春化誘導AGL24基因表達促進開花（Michaelsetal.,2003;Schonrocketal.,2006）。1.2.2光周期路徑光不僅能為植物生長提供能量，也是重要的外界信號，是調節(jié)作物開花時間的重要因素。植物體中含有多種接收光發(fā)出信號的物質（光受體），這些受體有UV-B受體、ZTLs家族、光敏色素、和隱花色素及向光素等（倪俊霞等，2010）。Sullivan（2003）研究發(fā)現(xiàn)只要植物體內的光感受器接收到外界傳遞的光信號植物就會立即做出相應反

沈陽農業(yè)大學碩士學位論文17表2-2大白菜抽薹相關性狀表型分析結果Tabel2-2PhenotypicanalysisofChinesecabbagebolting-relatedtraits性狀抽薹5cm抽薹10cm抽薹指數(shù)開花時間TraitsDEDBBIFT抽薹5cm（DE）1抽薹10cm（DB）0.78**1抽薹指數(shù)（BI）0.67**0.56**1開花時間（FT）0.58**0.53**0.32*1注：*表示在0.01水平上顯著相關.**表示在0.01水平上極顯著相關Note:*Indicatessignificantcorrelationatthe0.01level,**indicatesextremelysignificantcorrelationatthe0.01level,2.4.317AW017目標片段鑒定用GGT2.0軟件對以獲得的染色體片段代換系遺傳背景進行分析。如圖3-1所示，該片段背景相對純合，符合試驗對背景的要求，可以繼續(xù)對群體優(yōu)化及研究。由圖3-1可知，該片段攜帶控制抽薹相關QTL位點，這三個位點分別在4號染色體，7號染色體，10號染色體上，它們所在的區(qū)間分別是BrID90059-Cnu-m570a，Cnu-m044a-KBrS05I18和BrID10909-BrID10233。該基因型鑒定結果為進一步證明該材料可靠性提供依據。圖2-1CSSL群體17AW017基因型圖Fig.2-1ThegenotypegraphofNo.17AW017plantsfromtheCSSL.

沈陽農業(yè)大學碩士學位論文19圖2-2白菜開花期正反交變化曲線Fig.2-2Reversalcurveofcabbageduringfloweringperiod2.5討論綜上所述，本試驗所應用的試驗材料17AW017包含晚抽薹基因（劉亞婷，2015；趙啟男，2017），符合材料要求，用于抽薹定位研究。因此，本試驗可以對為其他晚抽薹品種的選擇培育提供一定參考。關于環(huán)境的選擇，王顯（2018）、王曉姝（2018）等采用的條件是：根據不同溫度利用棉被在溫室里創(chuàng)造長日照和短日照環(huán)境，用于測量抽薹5cm（DE）、抽薹10cm（DB）、抽薹指數(shù)（BI）、開花時間（FT）性狀。本章所采用的方法是在兩人的基礎上又加入了玻璃溫室和自然環(huán)境來測量抽薹5cm（DE）、抽薹10cm（DB）、抽薹指數(shù)（BI）和開花時間（FT）這四個性狀，以便更好的解決基因型和表型的對應關系不明確的問題。程斐等（1999）選擇6個抽薹差異顯著的高代自交系白菜為試驗材料，得出大白菜的抽薹期性狀是受核基因調控的，不受細胞質遺傳，且晚抽薹期呈顯性。與本章得出：利用次級群體（CSSLs）與高世代自交群體配置的正反交材料，得出抽薹開花相關性狀受細胞核遺傳，且晚抽薹為顯性性狀結果吻合�？刂瓢撞碎_花期的正反交無顯著差異。因此，本人認為收獲的正反交種子均可用于后續(xù)試驗。無論植物所處的環(huán)境如何，單株植物基因型不會改變，因此表型調查仍然是遺傳分析的關鍵（Qiaoetal.,2016）。前期，各國學者在不同群體中已經報道了蕓薹屬抽薹相關性狀的QTL定位（TeutonicoandOsborn.,1995;Osbornetal.,1997;Louetal.,2007;Lietal.,2009;Louetal.,2011;Zhaoetal.,2010)）。對白菜而言，抽薹時間的重要性遠遠超過開花時間，因為它可以較準確的衡量營養(yǎng)階段到生殖階段。當前，對蕓薹屬抽薹特性測量沒有統(tǒng)一標準。前期研究中，關于抽薹相關QTL定位?
【參考文獻】

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本文編號：2888061