一、试论大豆种质遗传多样性的拓展和利用(论文文献综述)
白乌云[1](2021)在《羊草根茎克隆生长特性种内分化及与原生境地理和气候因素的关联研究》文中研究表明羊草是欧亚草原东部中国北方半干旱草原优势种之一,分布范围广,生态适应性强,在对异质环境的长期适应过程中,发生了丰富的种内变异。羊草具有混合繁殖策略,快速的根茎克隆繁殖是其不断扩大种群规模和生存空间,成为草地群落优势种的关键。然而就羊草根茎克隆繁殖力的种内变异情况及其影响因素尚缺乏系统研究,以野外原位观测为主的种内变异研究无法区分遗传变异和表型可塑性对种内变异的相对贡献。本文以不同地理来源66份羊草材料为试验材料,采用非破坏性研究方法,在同质园栽培条件下研究羊草种内变异,将可塑性的影响排除在外,并通过分析原生境地理和气候对羊草根茎克隆繁殖力遗传分化的母环境效应影响,试图揭示羊草对地理和气候因子的大尺度长期适应机制。主要发现如下:(1)羊草性状种内变异显着,具有较丰富的遗传多样性羊草性状的种内变异总体表现为:根茎子株相关性状(29)根茎空间扩展相关性状(29)表型性状。表型性状中,叶长变异最小,茎长变异最大;根茎空间扩展相关性状中,单向最大扩展距离的变异最小,扩展面积的变异最大;根茎子株相关性状中,克隆生长率的变异最小,母株根茎克隆增加倍数的变异最大。羊草性状的遗传多样性总体表现为:表型(29)根茎空间扩展相关性状(29)根茎子株相关性状(29)质量性状。内蒙古中部地区羊草遗传多样性相对最高,综合值较高的优良羊草种质主要来源于黑龙江省西部和内蒙古中部地区。(2)羊草种内变异是对原生境气候和地理长期适应和进化的结果原生境气候对羊草性状种内遗传分化的影响顺序为:表型(单株产量)(29)根茎繁殖(29)母株抽穗率(29)母株分蘖。气温+降水量综合因子是导致羊草性状种内遗传分化的最重要气候因子;其次为平均气温和低温因子,尤其是低温和温差对根茎克隆繁殖力分化的影响不可忽略,低温和较大日温差显着抑制羊草根茎克隆繁殖。纬度是影响羊草性状种内分化的最重要地理因子。纬度增加显着抑制羊草生长和根茎克隆繁殖。随纬度增加、经度减小和海拔升高,羊草呈叶片小型化、植株矮小化和根茎克隆繁殖力减弱趋势。(3)原生境气候和地理通过调节营养生长与根茎克隆繁殖关系来影响根茎克隆繁殖力茎长、株高、叶宽和叶片大小是显着影响羊草根茎克隆繁殖力的重要地上部性状,表现为羊草茎长越长、植株越高大、叶片越宽大,羊草根茎克隆繁殖力也相应越强。原生境地理和气候除了直接影响羊草根茎克隆繁殖以外,通过影响营养生长,并通过营养生长与根茎克隆繁殖之间的正反馈调节关系间接影响根茎克隆繁殖。(4)临近休眠前的果后营养期是羊草根茎克隆繁殖最重要时期,且这一关键时期的克隆生长受原生境气候和地理因素的影响秋末果后营养期,羊草输出大量根茎子株,并加快根茎扩展速度,是羊草扩大种群规模和生长空间的最重要时期。羊草这一克隆生长关键时期的表现受原生境地理和气候因素的显着影响,表现为来自低纬度、气温较高、降水量相对充沛、温差变化较小生境的羊草,在生长季后期输出更多的根茎子株,克隆生长率更高,根茎扩展更快,可见生长季末期输出大量冬性枝条和根茎加速向外扩展是羊草长期适应环境条件变化的适应性进化结果。(5)植物内源激素参与调控羊草根茎克隆生长羊草根茎不同部位中检测出IAA-Asp等植物内源激素类物质8种,18个比较组中的8个比较组中5类植物内源激素类物质存在显着差异。12-OH-JA-Ile、CH3O-IAA和IAA-Asp在根茎节中的含量显着高于根茎节间和根茎水平芽,根茎节中SA随根茎克隆繁殖力增强而呈下降趋势。根茎节是羊草根茎克隆生长最重要的部位,其植物激素调控下的分化活性和分化选择决定羊草种群生存发展策略。
何守朴[2](2020)在《外源渐渗对栽培陆地棉群体分化和纤维品质的影响》文中研究指明种间杂交拓展了作物的遗传多样性并改良了关键性状。栽培陆地棉(Upland cotton)是全世界最重要的经济作物之一,是纺织工业主要的天然纤维原料。理解外源渐渗在陆地棉生态适应性和纤维品质等性状形成和改良过程中的作用,对辅助当前陆地棉育种工作具有重要的理论指导意义。本研究以两个陆地棉种质群体为研究对象,通过系统地解析遗传多样性和群体结构特征,结合外源渐渗片段分析和关联分析结果,从全基因组层面揭示了外源渐渗对栽培陆地棉亚群分化和纤维品质性状改良的影响。主要结果如下:利用RAD-seq简化基因组测序对582份四倍体棉进行遗传多样性和群体结构分析发现,半野生棉群体的遗传多样性(π=0.041×10-3)要高于栽培种群体(π=0.022×10-3)。半野生棉群体内部基因型混杂,与先前划分的7个地理种系并不吻合。虽然栽培陆地棉内部遗传多样性整体偏低,但可以明显划分出2个亚群。其中亚群Group-2的品种主要来自较高纬度地区,具有明显的早熟特征。而亚群Group-1的材料则主要来自较低纬度地区。通过比较亚群之间的序列差异,发现Group-1和Group-2两个亚群的分化分别是由A08和A06两条染色体上大范围的的单体型多样性造成。全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)确认了A06染色体变异区间中存在与生育期密切关联的位点。因此,推测这两条染色体的大规模变异可能与陆地棉的生态适应性形成有关。基因型分析发现A06和A08染色体上全部已知单体型均在半野生棉中形成,而这些单体型则可能通过两种模式遗传给栽培陆地棉:(1)不同的单体型独立遗传给不同的栽培陆地棉祖先;(2)某一种单体型遗传给一种栽培陆地棉祖先,而其他单体型则是后期通过人为(或天然)杂交从半野生棉渐渗到栽培种中。随着我国棉花栽培区域整体向新疆转移,保持陆地棉栽培种内A06和A08染色体的多态性将有利于保存陆地棉种质广泛的环境适应性,同时为进一步鉴定和克隆适应性基因提供了理论依据。对1245份栽培陆地棉8个环境纤维品质数据进行关联分析,分别鉴定到4个与纤维长度(FL2、FL3、FL4和FL5)、3个与纤维强度(FS1、FS2和FS3)和3个与纤维伸长率(FE1、FE2和FE3)相关的位点。其中FL3和FS2,以及FL5和FS1是同时调控纤维长度和纤维强度的一因多效位点(称为FL3/FS2,FL5/FS1)。在这些位点中,FL3/FS2、FL4和FS3为本研究首次报道。在群体中分布频率最高的是FL2(>75%),FL4和FL5/FS1分布频率均低于25%,而FL3/FS2和FS3的频率更低(<10%)。低频的优异等位变异普遍对性状有更高的改良效应,如FL3/FS2对纤维长度和纤维强度的改良效应达到15%,而FL2对纤维长度的改良效应仅为4.3%。该结果表明,由于绝大部分陆地棉种质仅携带FL2位点的优异等位变异,而改良效应更高的FL3/FS2仅存在于少量优质渐渗系材料中,从而导致陆地棉优质育种缺乏可利用的基因资源,造成了目前陆地棉纤维品质的改良瓶颈。通过系统分析13个外源棉种在2927份陆地棉种质资源中的渐渗事件发现,在陆地棉中累积渐渗片段最多的3个棉种分别是四倍体海岛棉(G.barbadense)、二倍体亚洲棉(G.arboreum)和瑟伯氏棉(G.thurberi)。该结果与陆地棉远缘杂交历史记载吻合,即海岛棉和源自“陆地棉-瑟伯氏棉-亚洲棉”三元杂交种的Pee Dee系列种质可能是陆地棉纤维品质改良关键的外部基因源。结合纤维品质的全基因组关联分析结果发现,陆地棉纤维品质优异等位变异来源广泛。其中控制纤维长度的FL2和同时控制纤维长度和纤维强度的FL5/FS1,以及控制纤维伸长率的全部三个优异等位变异(FE1、FE2和FE3)片段均直接来源自半野生棉;控制纤维长度的FL4可能是一个发生在基因NAC029(A10G233100)外显子上引入终止密码子的单碱基突变,该突变发生在栽培陆地棉群体;而两个具有较大纤维品质改良效应的优异等位变异FL3/FS2和FS3则分别来源自亚洲棉和瑟伯氏棉渐渗。本研究还发现,虽然栽培陆地棉基因组上存在大量的海岛棉渐渗片段,但上述优异等位变异均不是源自海岛棉。推测远缘杂交导入了大量的海岛棉片段到栽培陆地棉基因组中,然而可能仅有少量优质纤维品种存在海岛棉优异等位变异。优异等位变异的聚合效应分析表明,凡是携带了FL3/FS2和FS3的材料纤维长度和强度均显着优于其他材料。因此我们提出这两个新鉴定到的优异等位变异可能是突破目前陆地棉纤维品质改良瓶颈的关键。然而由于远缘杂交普遍造成的连锁累赘(linkage drag)效应,且这两个位点所在的染色体区间范围较大,导致携带这些优异等位变异的材料在产量和生育期方面存在劣势。未来不仅需要通过大群体精细定位明确这些位点的关键变异和基因(causal variations/genes),打破不利连锁。还需要对陆地棉其他关键性状进行深入剖析,通过整体分析目标性状的聚合效应,筛选出品质、产量和适应性兼顾的优异等位变异组合用于指导棉花分子育种。
王帅[3](2020)在《东北地区大豆抗疫霉根腐病资源鉴定及抗病基因关联分析》文中提出大豆疫霉根腐病是大豆的主要病害之一,在我国有逐渐加重趋势,已有研究表明,利用抗病品种是预防该病最经济有效的方法,为了有效地利用抗病资源和开展抗病育种工作,本研究利用大豆疫霉菌1号生理小种对我国东北地区主要栽培大豆进行抗性评价和鉴定,并用多个模型对抗性性状进行全基组关联分析,定位抗性位点,同时整合国内外已有大豆疫霉根腐病抗性相关的QTL并进行Meta分析,与关联分析结果作对比。另外本研究还利用SSR标记对东北地区大豆疫霉根腐病抗性品种进行了遗传多样性分析,进一步明确其遗传背景,为大豆抗病育种打下基础。主要研究结果如下:1、收集2000-2018年间国内外文献报道的74个有关大豆疫霉根腐病抗性相关的QTL,利用Biomercator2.1软件进行Meta分析,得到12个与大豆疫霉根腐病抗性相关“真实”QTL,分布在D1b、C2、A2、F、E、G6个连锁群上,平均置信区间由原始图谱的15.1cM降低到4.18cM。其中有5个“真实”QTL图距小于1cM的,最小的图距仅有0.10cM。2、利用下胚轴创伤接种法对350份大豆资源进行大豆疫霉根腐病1号生理小种抗性鉴定,研究结果表明,在349份有效供试材料中,共有79份表现为抗疫霉根腐病,各个省份中抗病型比例辽宁省最高,吉林省次之,黑龙江省最低。3、利用6种多位点混合模型方法以及广义线性模型(GLM)方法对大豆疫霉根腐病抗性性状表型观测值进行关联分析,分析结果显示6种多位点混合模型方法在LOD≥2.5的水平下,共检测到13个显着性相关的SNP标记,显着的SNP标记对应的LOD值的范围为2.5047-5.8779,可解释1.48-14.66表型变异。通过对贡献率最高的两个SNP位点下游各130kb内已注释的基因进行分析,初步预测了 Glyma.16g193900、Glyma.07g033300和Glyma.07g034300等3个与大豆疫霉根腐病相关的候选基因。4、将经过Meta分析后得到的“真实”QTL左右标记与通过6种多位点混合模型方法关联分析检测到的13个SNP位点位置进行比对,发现ss715583364和ss715596934这两个SNP位点与一致性图谱中的2个QTL位置相近。5、为了进一步明确东北地区大豆疫霉根腐病抗性品种间的遗传背景,利用35对SSR标记,对60份东北地区大豆疫霉根腐病抗性品种进行了遗传多样性分析,共检测到189个等位基因,平均每个位点等位变异数5.4个,多态性信息含量指数(PIC)为0.1550~0.8195,平均为0.6636;遗传相似系数的变异范围为0.31~0.74。采用NTSYS2.10基于遗传距离的聚类分析,将60份抗性材料分为7个类群,其中有78.33%的抗性品种(系)的相似系数在0.45~0.74间,表明遗传差异相对较窄,品种间遗传多样性水平较低。聚类分析与群体遗传结构分析结果有部分重合,均反映出不同地区的抗性材料间存在一定的渗透和交流。
史成琳[4](2020)在《东营市城市生物多样性保护规划研究》文中指出生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类社会可持续发展的生存支持系统。然而随着人口的增长,人类经济活动的加剧,生物多样性现在已经受到严重威胁。而城市生物多样性这一生物多样性的特殊组成部分更是与人们的生活息息相关,寻求自然与城市这一人工环境共存且保持可持续发展的良好状态已是每个现代化城市的必然要求。城市生物多样性的研究已逐渐被全球范围内各学者、专家所关注,甚至有关生物多样性的知识在普通大众中也已经普及。在此背景下,本文以东营市为研究对象,以国内生物多样性、生态环境等方面的相关文件为指导,结合国内外生物多样性及其保护规划相关理论,为东营市编制城市生物多样性保护规划。本文通过实地调查、资料收集、理论分析等方式,从植物多样性、动物多样性、生态系统多样性、景观多样性四个方面对东营市城市生物多样性现状进行了调查与分析。经现状分析发现,东营市的城市生物多样性存在以下特点和问题:乡土及野生植物种类少,植被类型单一且以草甸、沼泽植被为主体;鸟类和水生动物种类丰富、动物均具有明显的湿地特征;湿地景观面积广阔且类型多样;自然生态环境破坏较严重,景观破碎化程度加剧,从而导致生物多样性受损严重。针对东营市城市生物多样性现状存在的特点与问题,本文从规划总论、空间布局、植物多样性、动物多样性、遗传多样性和生态系统多样性六个部分着手制定了保护规划方案。在规划总论方面,提出规划理念、规划原则,列举规划依据,制定规划目标、规划范围和期限;在空间布局方面,划定城市生物多样性保护规划分区,建立生物栖息地保护网络;在植物多样性方面,制定乡土植物、重点保护和濒危植物、城市绿地植物、野生植物、外来入侵植物、古树名木相关保护规划;在动物多样性方面,重点针对鸟类、鱼类从栖息地保护修复角度制定保护规划,提出了两栖爬行类、兽类的保护措施和建议;在遗传多样性方面,重点针对国家二级重点保护野生植物野大豆提出了野大豆遗传多样性保护的相关措施;在生态系统多样性方面,制定湿地生态系统保护规划,包括湿地植物群落设计和黄河三角洲自然保护区提升规划,制定森林生态系统保护规划,主要包括市域范围内的分区规划和基于盐碱地分级的树种规划,制定海洋生态系统保护规划,包括海洋与海岸带生物多样性保护布局和海洋生态系统保护措施。希望本文针对东营市城市生物多样性所做的研究和保护规划,能为东营市生物多样性的保护提供建议和参考,同时也希望能对今后的城市生物多样性保护规划提供一定的理论和经验。
张宗瑜[5](2020)在《老芒麦高密度遗传图谱构建及落粒相关基因QTL定位》文中提出老芒麦(Elymus sibiricus L.)是禾本科披碱草属多年生优良牧草,具有草产量高、品质好、耐寒、耐旱等优良特性,广泛应用于我国高山草原的放牧、人工草地建植、生态环境恢复等。但老芒麦较高的落粒性大大降低了牧草种子产量,对新品种选育、推广利用带来不利影响。有关牧草落粒的遗传学基础,是国内外研究不多且亟待加强的研究领域。为此,本研究在开发老芒麦特异性EST-SSR标记、分析不同落粒种质材料的遗传多样性基础上,构建了老芒麦的遗传作图群体,并利用SLAF(specific length amplified fragment)技术构建了老芒麦首张遗传连锁图谱,相继结合QTL和GWAS(genome-wide association study)分析方法定位了落粒候选基因。旨在为解析老芒麦落粒遗传机制、加快老芒麦落粒分子遗传改良和培育低落粒老芒麦新品种提供基础科学依据。获得主要研究结果如下。1、进行了老芒麦特异性EST-SSR分子标记开发及通用性研究。从老芒麦转录组测序获得的6,685个unigene中,分析识别了8,871个潜在EST-SSR位点,进一步开发了200对EST-SSR分子标记。PCR扩增产物测序验证显示,等位基因的测序结果与原始引物SSR位点同源,有43.5%的标记在17个披碱草属物种间通用性良好。利用30对多态性标记对17个披碱草属95份种质的480个单株进行的遗传多样性和进化分析显示,基于基因组构成和地理起源将参试披碱草属种质聚为三大类。本研究结果为披碱草属物种遗传多样性评价提供了引物来源。2、采用40对EST-SSR标记对36份老芒麦种质进行遗传多样性评价,并且在田间测定了老芒麦的落粒性。结果显示老芒麦分子遗传多样性和落粒性变异均较为丰富。筛选出落粒性状差异较大、遗传背景较远的高落粒基因型Y1005和低落粒基因型ZhN06作为亲本杂交构建F1群体。对F1群体的7份材料进行遗传多样性和表型变异分析,发现了落粒、叶片、茎节、穗长及芒长等性状表现出超亲杂种优势。遗传多样性分析显示母本(ZhN06)与子代群体的共有条带多于父本(Y1005),显示其遗传力水平较高。通过分子标记鉴定和低落粒子代选择,将F1-7单株自交构建了包含200份单株的F2作图群体。3、利用SLAF简化基因组测序技术对F2群体测序,构建了首张老芒麦高密度遗传图谱,图谱总长1,866.35cM,14个连锁群含1,971个标记。连锁群长度范围在87.67cM(LG7)和183.45cM(LG1)之间,标记平均距离为1.66cM。比较基因组发现老芒麦与小麦和大麦分别有79%(1,556)和70%(1,380)的同源标记。连续三年观测了穗长、小花数、落粒率、芒长、种子宽、千粒重等种子相关性状,并进行了QTL鉴定,在14个连锁群上共检测到29个QTL位点,在第2、3、6和11号连锁群上共检测到6个落粒性QTL。通过与小麦和大麦基因组比对注释发现了30个落粒候选基因,这些基因分别与植物激素信号调控(15个)、转录因子(7个)、水解酶活性(6个)及木质素合成(2个)等相关。4、采用SLAF技术对包含213份种质的老芒麦关联群体进行了测序,结合落粒等15个表型性状进行全基因组关联分析。SNP连锁不平衡分析结果显示,老芒麦LD(linkage disequilibrium)衰减较快,衰减距离为0.291kb,供试材料亲缘关系较弱,适用于全基因组关联分析。连续两年在田间对落粒率等关键表型性状观测表明,不同性状间存在较大的遗传变异,平均变异系数为30.49%,其中落粒率遗传力为85.13%。关联分析共检测到41个与落粒相关的显着性位点,平均解释26.3%的表型变异。在这些位点上注释到14个落粒相关候选基因,主要与半乳糖醛酸酶、水解酶、细胞分裂素葡萄糖基转移酶等调控相关。此外,在种子和产量相关性状中分别检测到66个和1,715个显着性位点,分别注释到与种子性状相关的候选基因31个,与产量性状相关的候选基因110个。
张峥[6](2019)在《基于功能标记的黄淮海主要家族大豆育成品种遗传基础研究》文中提出大豆在中国种植五千年,是油料和蛋白质的重要来源。黄淮海是中国大豆生产的主产区之一,研究黄淮海主要家族大豆育成品种的遗传多样性与群体遗传结构对大豆育种及大豆种植资源的评估与保存、育种和亲本的选配选具有重要意义。功能标记是表型基因序列开发的标记,对有系谱中的利基因跟踪、作物辅助选择及分子设计育种具一定的指导意义。实验采用SCoT、TRAP、EST-SSR和QTL相关SSR四种功能标记分析我国黄淮海重要祖先亲本滨海大白花(A034)、即墨油豆(A133)和铜山天鹅蛋(A231)共105份大豆育成品种进行遗传多样性和不同地理区域间及不同时期遗传结构研究。研究结果如下:1.利用SCoT、TRAP、EST-SSR和QTL相关SSR四种功能标记对3个家族105份黄淮海和南方大豆育成品种的基因多样性平均值分别为0.611、0.424、0.303和0.236;EST-SSR标记基因多样性的水平最高(0.611),SSR标记最低(0.236),多态信息含量(PIC)平均值分别为0.581、0.323、0.248和0.839,SSR标记的PIC最高(0.839),TRAP标记最低(0.248)。三个家族中基于EST-SSR标记以A034家族遗传多样性水平最高,A133和A231接近,基于SCoT标记以A034和A231家族遗传多样性水平接近,A133相对稍低些,基于TRAP标记以A034家族遗传多样性水平最高,A133相对稍低些。2.按1964-1980、1981-1990、1991-2000和2001-2004四个育成年份将105份大豆育成品种分成4个亚群,EST-SSR功能标记研究表明三个家族的Nei’s基因多样性(H)和多态性信息含量(PIC)变化趋势基本相同,三个家族的遗传多样性较为丰富且稳定;SCoT标记的各家族的Nei’s基因多样性(H)和多态性信息数值(PIC)变化趋势基本相同,SCoT功能标记的中国大豆育成品种三个家族的遗传多样性不高,趋势不稳定;TRAP功能标记的中国大豆育成品种三个家族的遗传多样性不高,遗传多样性在逐渐降低;QTL相关SSR功能标记的中国大豆育成品种三个家族的多态性指数都很丰富,但基因的遗传多样性在逐渐降低。3.利用105份大豆育成品种四种功能标记分子数据进行群体遗传结构研究,STRUCTURE软件对四种功能标记的数据进行遗传结构分析,结果其K值分别为46,其中EST-SSR和SCoT标记K值为4,结果相近,TRAP标记K值为6,QTL相关SSR标记K=5,总体来说群体遗传分析结果和系谱分析信息相吻合,四种分子标记对3个家族的大豆育成品种群体遗传分析结果表明黄淮海大豆种质交流频繁,大豆育成品种和地理来源无关,各省份品种分散分布于各类群中。4.基于四种功能标记分子数据的105份大豆育成品种进行UPGMA聚类分析表明:SCoT标记数据在遗传距离D1=0.55时,105份大豆育成品种聚为两大类,聚类分析表明大豆育成品种的遗传距离与地理来源有关,相同地理位置相近的大豆育成品种个体有趋向于聚集到一起。基于TRAP标记分析相似系数D1=0.58处,105份大豆育成品种聚为三大类,TRAP标记数据聚类分析表明大豆育成品种的亲缘关系与地理来源分布较为分散。基于EST-SSR标记数据聚为三个亚群,聚类分析结果表示来自相同地理位置的大的大豆并没有全部聚集到一起。QTL相关SSR功能标记的大豆育成品种UPGMA聚类分析将105个大豆个体较为均匀的聚为3类亚群,大豆育成品种的亲缘关系与地理来源分布关联不大。四种功能标记群体遗传结构分析均表明省间大豆育成品种种质的交流较多。
程继尧[7](2019)在《多亲本混合授粉雄性不育系群体构建及遗传多样性评价》文中研究表明大豆是重要的油料和蛋白来源,在我国有着悠久的种植和加工利用历史。然而,自20世纪末以来,我国大豆生产无法满足国内消费需求,进口总量逐年增长。黑龙江省有着得天独厚的黑土地优势,是我国大豆的主要生产基地,但产量和品质与国外大豆相比还有明显差距。随着我国大豆进口量的不断增加,黑龙江省大豆产业受到世界大豆市场的巨大影响,种植面积逐年减少。如何提高大豆产量和改善品质成为大豆育种工作者的主要问题。当前,生产上育成的大豆品种仅来源于少数骨干亲本,遗传背景趋同,遗传基础狭窄,以其为亲本育成的新品种产量和生态适应性难有明显突破,在逆境条件下保持高产稳产潜力不强,为了打破这种局面,创制并筛选新的种质资源是一个主要途径。利用混合授粉方法能够显着提高植物种质资源的遗传多样性。利用多个优良品种作为父本与大豆不育系母本近距离种植,混合父本花粉可以随机对不育系母本自然授粉,该方法能够高效的利用不育系创制新的大豆种质资源。进而利用轮回选择方法对后代群体筛选可以分离出具有丰富遗传背景的优良个体,丰富种质资源,有效克服遗传基础狭窄问题。因此,本研究收集了黑龙江省种植的102份优异大豆种质资源,和ms1及ms6不育系亲本分别混合种植,构建了ms1和ms6两个不育系群体。其中,ms1不育系群体按照晚熟、中早熟和特用划分为3个亚群体。进而利用38对多态SSR标记,连续两年对不育系亲本以及后代群体1775份材料进行遗传多样性分析,阐明利用多亲本混合授粉对不育系后代群体遗传多样性的影响,并探讨利用分期播种、扣暗箱及蜜蜂对不育系授粉方法的效果及对不育系群体遗传多样性的影响,力求达到提高大豆后代群体遗传多样性,拓宽大豆遗传基础的目的,对发掘优异基因和改良大豆品种具有重要意义。主要研究结果如下:(1)在各个世代的不同群体中,38对SSR标记检测到的平均等位变异最多的为ms6不育系群体的F4后代,平均等位变异数为8.86个。5对SSR引物(Sat219、Satt210、Satt373、Satt186、Sat337)的平均等位变异数、平均shannon多样性指数均较高,对大豆不育系群体的遗传多样性分辨能力最强。(2)F1、F2、F3、F4代的平均等位变异数、平均shannon多样性指数均随着代数的增加而增大,且均比不育系亲本和混合亲本的要大。利用混合亲本能够提高雄性不育系后代群体的遗传多样性,且随着代数增加,多样性也随之升高。(3)Ms6群体的平均等位变异数、shannon多样性指数均高于ms1-1晚熟亚群、ms1-2中早熟亚群、ms1-3特用亚群。ms1-2中早熟亚群的遗传多样性在ms1群体各世代最高。(4)F1、F2、F3、F4代中平均蛋白含量分别是42.10%、41.84%、41.42%、41.32%,平均油分含量分别是19.85%、19.69%、20.21%、20.26%;由ms1衍生的ms1-1、ms1-2、ms1-3三个亚群的平均蛋白含量分别是41.05%、42.11%、41.49%,平均油分含量分别是20.50%、20.33%、19.89%;ms1亲本的平均蛋白、油分含量分别是40.95%、17.90%。经多亲本混合授粉,大豆ms1雄性不育系后代群体的品质得到改良,蛋白油分含量均高于不育系亲本。(5)Ms1-1、ms1-2、ms1-3三个亚群的平均粒数分别是94.53个、55.81个、81.79个,平均百粒重分别是18.34 g、19.03 g、16.64 g;能够成熟的ms1不育系亲本的平均粒数和平均百粒重分别是30.78个和13.14 g。经多亲本混合授粉,大豆ms1雄性不育系后代群体的产量提高。(6)不育系后代群体大部分均可以正常成熟,且各个时期与当地对照品种相比,均略有推迟。多亲本对大豆雄性不育系进行混合授粉,改良了不育系后代群体生育期性状,丰富了生育期多样性。(7)辅助分期播种,多亲本混合授粉在自然授粉与网室内蜜蜂授粉条件下均能够拓宽不育系后代群体的遗传多样性,蜜蜂辅助授粉提升的幅度更高。
刘颖鑫[8](2019)在《菊花二倍体近缘种菊花脑×甘菊种间F1代遗传多样性与耐旱性鉴定》文中研究指明干旱是影响菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat.)生长发育和产量的重要非生物逆境因子,了解抗旱性的遗传模式对其育种改良至关重要。然而,栽培菊花为异源六倍体(2n=6x=54),且非整倍体形式较多,基因组高度杂合性以及自交不亲和性等复杂遗传背景致使菊花许多性状的遗传机制研究和育种改良进展缓慢。我国是栽培菊花的起源中心,菊花近缘种属资源丰富,特别是其中二倍体野生资源的挖掘和利用是解析菊花遗传机制的重要途径。因此,本研究利用菊花二倍体近缘种菊花脑和甘菊为亲本创制种间F1杂种群体,利用SSR、SRAP分子标记和表型性状研究了该F1群体的杂种真实性和遗传多样性,并通运用主基因+多基因混合遗传模型解析了该群体主要表型形态性状和耐旱性的遗传机制,期望筛选出部分耐旱育种中间材料、明确观赏性状和耐旱性的遗传变异规律,为后续遗传改良提供优良亲本材料和理论依据。主要结果如下:1.利用SSR和SRAP分子标记对菊花脑和甘菊杂交F1群体进行杂种真实性和遗传多样性分析,结果发现:在42对SSR引物组合和18对SRAP引物组合中筛选出具有父本特异性条带的3对引物,分别是SRAP引物M2E13、M16E19和SSR引物187,各检测到103、87和69个子代具有父本的特异位点个子代。综合3对引物的扩增结果,131个杂交F1代单株中,122个为真杂种,真杂种率为93.13%。42对SSR引物组合在菊花脑、甘菊及其122个F1杂种中扩增得到123个多态性条带,平均每对引物扩增出3条多态性条带;18对SRAP引物组合扩增得到55个多态性条带,平均每对引物扩增出3条多态性条带。菊花脑×甘菊种间F1杂种之间的遗传相似系数介于0.44-0.90,平均遗传相似性系数为0.58。母本与种间杂种的平均遗传相似性系数(0.62)高于父本(0.54)。基于SSR和SRAP分子标记的UPGMA聚类分析将亲本和122个杂交后代都分为7类,绝大多数杂种后代与母本菊花脑聚在一起,而父本甘菊和少部分杂种株系分别单独聚在一起,表明F1代与母本更为相似,与父本的遗传距离较远。2.菊花脑×甘菊杂交F1群体后代的株高、叶长、叶宽、花序直径、花心直径、舌状花数、舌状花长、舌状花宽和管状花数等9个表型性状的变异较丰富,变异系数为10.16%~16.67%。9个表型性状的杂种优势都达到极显着水平,且存在超亲分离现象,其中舌状花数、舌状花宽、管状花数和花心直径形成了超亲优势。相关性分析发现,在45对性状之间有25对具有相关性,且大部分极显着正相关。UPGMA聚类将两个亲本和122个种间杂种可分为7类,绝大多数杂种后代与母本菊花脑聚在一起,聚类结果表明杂交后代在表型上与母本更为相似。混合遗传分析表明,株高符合A-1模型,表现为一对主基因控制的加性-显性效应,叶长、叶宽、花序直径等其他8个性状均符合B-1模型,表现为两对主基因控制的加性-显性-上位性效应,主基因遗传率为 67.27%~99.65%。3.采用穴盘自然干旱方法鉴定了菊花脑、甘菊及其122个杂交后代的耐旱性。结果表明,各指标干旱处理组较对照组有显着差异(P<0.01),耐旱鉴定指标(抗旱系数)在不同株系间存在显着差异,其中地上鲜重胁迫指数变异最大,各抗旱性状之间呈现不同程度的相关性。对9个性状的胁迫指数进行主成分分析,提取出3个主成分,累积贡献率达到72.49%,其中地上鲜重、地下鲜重、地上干重、和地下干重、株高和萎焉指数受干旱胁迫影响较大,表明与抗旱性密切相关。利用主成分分析法和隶属函数法对亲本和后代群体扦插苗期的抗旱性进行综合评价,将杂交群体划分为极不抗旱、不抗旱、低抗旱、抗旱和高抗旱5类,分别包含21、57、39、6和1个株系。主基因+多基因遗传分析表明抗旱性是由加性-显性的两对主基因控制,主基因遗传率为43.9%。
张志鹏[9](2019)在《中国南方大豆种质资源的地理-季节分化与耐荫相关性状的遗传解析》文中研究说明大豆(Glycine max(L.)Merrill)不仅为人类提供了食用油和蛋白质,而且还为世界上牲畜和水产养殖提供了大量的饲料。在中国的东北,黄淮和南方三大大豆产区中,中国南方包括长江中下游及其以南地区,该区拥有的大豆种质资源约占全国的一半。中国南方地貌复杂多样,其东部为丘陵地区(湖北、湖南、江西、安徽、浙江、江苏、福建及广东、广西的部分地区),西部为高原地区(云南、贵州及四川、广西、湖南和湖北的山地),其还有四川盆地和江汉平原等。大豆是典型的短日照作物,对日照长度和温度的变化敏感是其原始性状,不同地理纬度和海拔造成的光温差异会引起大豆的分化,因此,地理因素在南方大豆的分化中起着关键作用。历史上的种植制度全年仅一季,所谓“春耕、夏耘、秋收、冬藏”,劳动人民为了充分利用季节,开始了一年多熟的种植方式。中国南方大豆也随着种植制度的变化从一年一季进化成春、夏、秋和冬季四种播季类型,这是有别于世界其它地区的重要特征。不同季节下日照长度和温度不同,可见,播种季节也是造成大豆分化的重要因素。中国南方作为栽培大豆可能的起源中心,其种质资源对世界大豆研究又非常重要,而对其遗传研究却很少,因此,有必要对中国南方大豆种质资源进行生态分化和遗传关系的深入研究。中国南方幅员辽阔,光温水资源丰富,间套种是中国南方大豆的重要种植模式。而大豆耐荫性是决定其与玉米、甘蔗、木薯和果树等高秆植物间套作模式推广的重要因素。目前需要高效、通用、稳定和简单的耐荫性鉴定体系对大豆耐荫性进行评价,发掘耐荫性种质,研究其遗传机制,明确育种材料的耐荫变异情况,用于指导大豆耐荫性育种,从而促进大豆间套作模式的推广和大豆产业的发展。本研究从中国南方大豆种质资源中选取394份组建成代表性样本(SCSGP),按照4个地理生态区(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ)和2种播季类型(夏秋豆,SA;春豆,SP)分成八个地理-季节亚群:SA-Ⅲ、SA-Ⅳ、SA-Ⅴ、SA-Ⅵ、SP-Ⅲ、SP-Ⅳ、SP-Ⅴ 和 SP-Ⅵ。利用重测序技术获得的全基因组123,065个SNP连锁不平衡区段(SNPLDB)标记分析不同地理-播季群体的遗传多样性、群体分化和亲缘关系,并以全国代表性的127份野生大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)群体作参考物种,对栽培大豆的起源问题进行探讨。同时,对3个遮光度、3个鉴定时期和26个性状依据遗传率、误差变异系数、遗传变异系数及与耐荫级别的相关性等进行耐荫指标的筛选,然后对南方915份大豆种质资源进行三个环境的耐荫性鉴定,最后利用新开发的“RTM-GWA S”关联分析方法结合SNPLDB对大豆耐荫性及相关性状进行遗传解析。主要研究结果如下:1中国南方大豆种质资源的地理-季节群体分化和遗传演化关系中国南方大豆群体存在明显分化,结合始花期来看,地理生态区从短到长依次是Ⅲ,Ⅳ,Ⅵ和Ⅴ;南方夏秋豆的平均数、变幅、遗传变异系数均高于春豆,且春豆平均数最高的SP-V也小于夏秋豆开花期最短的SA-Ⅲ;在各生态内部,SP-Ⅲ与SA-Ⅲ分化最大,达到15.9d,Ⅳ生态区内达13.0d,Ⅵ生态区播季分化相对较小为12.2d,V生态区分化最小,仅为7.0 d。依据遗传距离发现第V生态区相对另外三个生态区较远,Ⅲ和Ⅳ最近,Ⅲ生态区内春豆和夏豆遗传分化最大。Neighbor-Joining聚类与生态分组的卡方检验(χ2=446.47,p<0.001)以及遗传距离与生态性状差异的矩阵Mantel分析(r=0.623,p<0.001)均表明生态分化和遗传分化基本一致,说明地理-季节亚群划分具有相应遗传基础。夏秋豆群体相对于春豆群体,遗传多样性高(π平均值0.213 vs.0.212),继承等位变异较多(374,872 vs.361,357),特有新生等位变异较少(1675 vs.2054),连锁不平衡水平较小(r2,0.304 vs 0.366),距离野生群体遗传距离较小(0.4322 vs 0.4340),因此夏秋豆是原始类型,春豆是进化类型。各栽培群体距离长江中下游地区的野生豆的遗传距离相对另外三个区野生群体最近,推测长江中下游地区的原始野生大豆是南方栽培大豆的共同祖先。SA-Ⅲ距离长江中下游地区的野生豆群体最近(0.4155),继承等位变异最多(319,995),连锁不平衡水平最小(0.316),因此是中国南方栽培大豆群体中最原始的类型。进一步利用多生态群体特有等位变异(MPSPA)分析发现,SA-Ⅳ和SA-Ⅲ共享的MPSPA(101675/0.63)最多,因此SA-Ⅳ可能是从原始的SA-Ⅲ进化而来的;SA-Ⅵ与SA-Ⅳ共享的MPSPA(54206/0.39)最多,表明原始的SA-Ⅳ通过适应逐渐分化成 SA-Ⅵ。SA-Ⅴ 与 SA-Ⅳ 共享的 MPSPA(87550/0.57)最多的,且 SA-Ⅴ 与 SA-Ⅲ共享的MPSPA也较多,这表明SA-Ⅴ可能从原始的SA-Ⅲ和SA-Ⅳ进化而来。另外,每个生态区域的SP生态亚群(SP-Ⅵ除外)与本地区SA共享的MPSPA最多,推测各生态区的春豆来自当地原始的夏秋豆。此外,Mantel检验显示,地理-季节遗传距离矩阵与MPSPA 比率矩阵(两群体之间共享的MPSPA与这两个群体MPSPA总数之间的比率)之间存在显着的负相关(R=-0.601,P<0.001)。总之,MPSPA在相邻生态区的同种播季类型之间以及同一生态区内不同播季类型亚群之间优先分布的规律,从等位变异水平揭示了 SCSGP中的遗传进化关系。由以上遗传关系提出中国南方栽培大豆进化路线:首先从长江中下游的野生豆驯化出原始的SA-Ⅲ群体,之后进化出SA-Ⅳ,SA-Ⅴ和SP-Ⅲ,然后从原始的SA-Ⅳ群体,进化出SA-Ⅵ和SP-Ⅳ;SA-Ⅴ分化出本地区的SP-V;而SP-Ⅵ主要有三个来源(SA-Ⅲ、SA-Ⅳ 和 SP-Ⅳ)。2栽培大豆耐荫性鉴定体系的建立及中国南方大豆耐荫性的遗传变异对15%、30%和60%三个遮光度进行筛选后,30%遮光度相对其他遮光梯度较适宜,表现为倒伏品种有而不太多(22%)、表型变异系数较高(25%)、品种间区分度较好。对株高、茎粗、平均节间长、第五节间长、倒三节间长、主茎节数、第五节间粗、倒三节间粗、叶长、叶宽、叶形指数、叶柄长、茎叶鲜重、茎叶干重、根鲜重、根干重、冠层反射光谱、单株荚数、单株粒数、单株粒重、完粒数、完粒重、百粒重、分枝数和有效分枝数等26个性状进行筛选,发现株高和平均节间长构成的耐荫指标相对其他指标具有以下优点:①较准确,误差变异系数低(9.36%)、遗传率高(95.43%);②较稳定,环境间相关系数高(0.92);③品种间区分度较好,表型变异系数(31.25%)和遗传变异系数(30.52%)较大;④与田间目测耐荫级别相关性较高(0.73),较能反映田间实际情况。对播种后30%遮光40、50和60d的耐荫指标进行比较,发现播种后50 d时相对其他时期耐荫指标各参数均最优,如环境间相关系数最大(0.87),误差变异系数最小(7.75%)。据此将30%遮光度下,播种后50 d株高和平均节间长相对值的平均数定为耐荫指数,指数越小则越耐荫。中国南方915份大豆耐荫指数的变幅为1.14-2.60,平均1.63,材料个体间差异极显着,且遗传率较高(90.07%),说明表型选择具有较高的准确性,但是也存在显着的环境互作。各生态区的材料都存在丰富的遗传变异,耐荫指数变幅分别为1.15-2.56、1.14-2.60、1.17-2.49和1.22-2.46,为各生态群体改良该性状提供材料基础。经三个环境鉴定,挖掘出出一批优异耐荫种质资源,如贡豆7号(四川),矮脚早(湖北),横县黑豆-2(广西)和启东关青豆甲(江苏)等。3大豆耐荫性QTL-allele构成及生态亚群分化三个环境表型数据联合方差分析表明,耐荫性存在显着的环境互作,因此利用RTM-GWAS软件的G×E模型对其进行遗传解析。在SCSGP中检测到52个QTL与耐荫性相关,分别位于19条染色体上(除了 Gm 12),4号染色体上最多(有7个)。其中QTL主效效应表型变异解释率(R2)之和为72.70%,单个最大为15.25%,QTL与环境互作表型变异解释率总共是9.46%。其中9个R2>2%位点主效效应解释了56.85%的表型变异,其余的43个位点解释了 15.85%表型变异,因此耐荫性符合数量性状的主-多基因遗传系统。共有320个等位变异(150个负效应,170正效应),构建了 52×394的QTL-allele矩阵。各品种既存在正效应等位变异,也存在负效应等位变异,说明SCSGP可通过优化组合设计改良其耐荫性。320个等位变异有211个(65.9%)是多生态亚群特有等位变异(MPSPA)和2个亚群特有等位变异(SP-Ⅳ和SA-Ⅴ)。春豆群体的6个特有等位变异均为负效应,夏秋豆群体有11个特有等位变异,Ⅳ生态区有一个特有等位变异,Ⅴ生态区有2个特有等位变异。春豆和夏秋豆的17个等位变异,在前6个表型变异解释率较大的位点上出现13个,如Shade.06.3的3号等位变异(效应0.036)共涉及41份材料,是夏秋豆群体特有等位变异,在四个生态区均有分布,而在SA-Ⅵ分布频率最高(0.60),可见该等位变异不仅在春夏群体具有有和无的分化,在生态地理区域也具有频率上的差异;该位点的5号等位变异(效应-0.060)共涉及18份,只分布在在SP-Ⅲ和SP-Ⅳ中,且前者频率较高,可能在SP-Ⅲ生成;该位点的7号等位变异(效应-0.325)仅存在SP-Ⅲ,SP-Ⅳ和SP-V三个春豆群体内,涉及8份材料;该位点7个等位变异中,有5个是MPSPA,3个是春夏群体的特有等位变异,且在8个亚群频率分布差异极显着(χ2=49.44,p<0.001),另外该位点表型变异解释率最大,说明该位点是导致耐荫性生态群体分化的主要位点。分化较显着且表型变异解释率较大的位点是功能验证的重点。Shade.06.3(R2=15.25%)位点的候选基因Glyma.06g213100(6个SNP)调节DELLA蛋白的合成,而DELLA蛋白是赤霉素信号转导通路的关键调节因子;该基因在拟南芥内的同源基因已被证明参与荫蔽过程的调节,主要响应赤霉素和光敏色素相互作用因子。Shade.05.3(R2=14.78%)注释到的基因是Glyma.05g231100(4个SNP),编码的蛋白是吲哚-3-丙酮酸单加氧酶,该酶参与生长素的合成;该基因的同源基因AT4G13260编码YUC2,也已经证明响应荫蔽胁迫。位点Shade.16.2(R2=7.75%)的候选基因Glyma.16g050500(17 个 SNP)合成生长素信号 F-box3。Shade.17.2(R2=6.63%)位点的候选基因Glyma.17g205300(6个SNP)编码的是赤霉素3β-双加氧酶,该酶参与赤霉素的合成;该基因的同源基因AT1G15550功能是感知红光和远红光的变化;Shade.07.1(R2=3.49%)注释到的基因Glyma.07g0 77100(37 个 SNP)编码 COP9,而COP9参与光敏色素信号转导。4耐荫性与其成分性状及生态性状既有协作关系又有其独特性株高、主茎节数和平均节间长三个耐荫组成性状及两个生态性状始花期和光温敏感性的表型分别与耐荫指数达到显着相关水平。五个性状分别定位到69、55、50、63和73个QTL,主效效应表型变异解释率之和分别是71.71%、75.53%、72.58%、69.43%和 74.54%,互作效应解释了 15.11%、12.30%、10.66%、19.94%和 13.83%的表型变异。与耐荫性相同或相近的位点分别有17,11、11、10和10个,分别解释了各自表型变异的16.13%、11.26%、12.08%、8.68%和11.79%。共涉及耐荫位点35个,表型解释率之和为41.42%,且有5位点完全重合,如其中18LDB5564470055646203在耐荫性、平均节间长和光温敏感性三个性状中均出现,其注释基因是Dt2,说明大豆耐荫性与植株的生长习性密切相关。另外,耐荫性注释中的21个基因的蛋白与株高(5个)、主茎节数(5个)、平均节间长(3个)、始花期(4个)和光温敏感性(12)注释基因的蛋白存在5、5、6、4和14次互作。可知,耐荫反应与茎形态和光形态建成共用一些代谢调控途径,在荫蔽条件下,受光信号诱导促进或阻遏。而其余的17个QTLs为耐荫性所特有,如Shade.16.2(R2=7.75%)仅出现在耐荫反应中;部分耐荫基因间只和本性状的基因存在蛋白-蛋白互作。综上所述,从表型,遗传位点和蛋白互作三个水平说明,耐荫性与其成分性状和生态性状既有协作关系又有其特异途径和网络。5中国南方大豆地理-季节生态性状的遗传分化及其对拓展大豆种植范围的启示始花期和光温敏感性分别检测到643和479等位变异,新生等位变异为223和110个,继承等位变异为420和367个;其中495和323个等位变异只出现一个或某几个地理-播季亚群。这种有和无的差异是造成分化的主要原因,其次是频率分布差异较大的等位变异,这些具有定性或定量显着差异的位点是生态适应性的结果,也蕴含大量进化过程中选择的信息。这两个性状新生等位变异比例(36.8%和23.0%)远高于全基因组水平(8.2%),且在地理-播季亚群间存在显着分化,主要表现为春豆群体新生和继承的负效等位变异较多(SP-Ⅲ最多),夏秋豆群体新生和继承的正效等位变异较多(SA-Ⅵ最多),说明SP-Ⅲ的负效等位变异受到的环境压力和人工选择最强,以适应长江中下游春播环境,进化程度较高,同理SA-Ⅵ的正效等位变异,是适应华南热带夏播环境的结果。这支持了春豆是进化类型,夏秋豆是原始类型,长江中下游的夏秋豆分别向光温钝感和低纬光温敏感传播的推论。南方大豆群体始花期和光温敏感性育种潜势分别是4.9-92.4d和-0.06-0.67。光温敏感材料不仅具有光温敏感等位变异,且优异材料间光温敏感遗传结构互补;光温钝感材料不仅具有钝感等位变异,而且还与其他材料的钝感遗传结构能很好的互补,同时发现优异光温钝感亲本Z-599和Z-571还是优异耐荫材料。其中仅存在夏秋豆群体的5个正效应较大的和主要分布在春豆群体的4个绝对值较大的负效应等位变异,分别是大豆向低纬短日高温地区和高纬(或春播)长日低温环境拓展的优异等位变异。6中国南方大豆种质资源对荫性与生态性状的育种潜势预测及优化组合设计同为耐荫材料,如Z-599和Z-671,它们具有不同的耐荫等位变异,尤其在前5个表型变异解释率较大位点上的负效(耐荫)等位变异完全不同,这说明不同耐荫材料的遗传结构存在差异,耐荫位点具有丰富的遗传多样性,这为亲本选择及杂交组配预测提供了遗传基础。394份材料共有77,421个组合,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ生态区内部分别获得11、9、5和5个预期优异组合。Ⅲ区又获得3个相邻区(Ⅳ)优异组合,1个不相邻生态区(V)间的优良组合;Ⅳ区获得2个相邻区(V)优异组合;Ⅵ区与Ⅳ区获得4个优异组合,与V区获得6个优异组合。共获得46个优异组合,最优的组合是Z-597与Z-671,亲本Z-671(横县黑豆-2)反复出现在其中11个组合中,是耐荫遗传结构与其他材料互补较好的耐荫材料。结合已获得耐荫性和生态性状的遗传信息,根据间套种实际生产情况,进行综合预测。得到21个满足条件的组合,耐荫性强,主茎节数多,平均节间长短,光温反应钝感,始花期在35-40 d,株高在55-80 cm。涉及亲本20个,春豆12个,来自Ⅲ生态区5个,Ⅳ生态区2个,Ⅴ生态区2个和Ⅵ生态区3个;夏秋豆8个,来自Ⅳ和Ⅳ生态区各4个。优良亲本多来自Ⅲ和Ⅳ生态区,说明Ⅴ和Ⅵ生态区应考虑Ⅲ和Ⅳ生态区引入优异的材料用作选育间套作大豆品种的亲本。
郭林灵[10](2019)在《江苏省野大豆不同居群的环境适应性及遗传多样性研究》文中研究指明野大豆是国家二级保护野生植物,研究其分布和多样性对于野大豆的认识、保护和合理应用具有重要意义。本研究采用样方法与踏查法相结合的方法对江苏省10个地级市域范围内的野大豆居群的分布进行调查,在基本摸清江苏省野大豆分布状况的基础上,主要研究了其中7个市域范围内的野大豆在不同生境下的居群多样性,同时采用石蜡切片的方法对不同居群野大豆的茎、叶进行解剖结构研究,此外,利用SSR分子标记分析了江苏省13个市域内的27个野大豆居群的遗传多样性,现得出如下结果:1.居群多样性的结果表明,江苏省野大豆居群所在群落植物有50科83属137种。野大豆群落伴生植物中菊科最多,有28种,其次为禾本科,有17种,主要伴生植物为小飞蓬、马唐、芦苇以及狗尾草等。苏州及无锡地区的野大豆居群伴生植物组成较为相似,但是苏州地区的野大豆居群伴生植物更为丰富。南京地区的野大豆群落中有绞股蓝、求米草、蝙蝠葛、剑叶凤尾蕨等植物而有别于其他地区野大豆居群伴生植物。扬州地区的开阔地多为荒地,伴生植物为马唐、小飞蓬、一年蓬、狗尾草等适应性较强的植物。淮安地区出现了和尚菜、狼尾草这两种在其他地区野大豆群落内没有出现的植物。同时在调查中发现盱眙地域内野大豆的分布较少。连云港地区具有海滨、高山、湿地等不同的环境,野大豆的居群伴生物种组成差异较大,开阔地的主要伴生植物为狗尾草等,水沟边的主要伴生植物为小飞蓬等,灌丛中的狗尾草、小叶女贞、马唐的重要值较高。徐州地区开阔地中野大豆为优势种,滗草、一年蓬为次优种;水沟边的野大豆与小飞蓬竞争激烈;灌丛中的野大豆与马唐竞争激烈,野大豆只略占优势。2.解剖结构研究表明,不同地区不同生境下野大豆茎的解剖结构存在差异。在竞争较为激烈的野大豆居群中,野大豆茎横切面观,其维管束的长度、宽度,以及髓所占比例均会明显增加。不同地区野大豆茎的变化并没有呈现明显的规律性,因为不同地区的生境存在很大的差异,温度、湿度、土壤等因子都不是单一的影响着野大豆的生长,而是共同作用于野大豆。野大豆羽状三出复叶中的顶生小叶的形状主要有卵形、椭圆形、长椭圆形、披针形四种叶形,其解剖结构特征表现为:组成野大豆居群植物密度较大的地区,野大豆叶片的栅栏组织厚度、海绵组织厚度以及主脉厚度都大于开阔地野大豆叶片的结构特征值。3.应用16对SSR引物扩增的结果显示江苏省野大豆的多态位点数为14,多态位点百分比为87.5%,表明江苏省野大豆分化程度高,具有较高的遗传多样性。由遗传距离与遗传相似性可以得出宿迁和扬州两地区的野大豆亲缘关系最近,苏州和镇江两处的野大豆亲缘关系较远。以上研究首次系统地研究了对江苏省野大豆的种群、形态以及其遗传的多样性,对于江苏省野大豆种质资源的分布、多样性研究和保护具有一定的参考价值和指导意义。
二、试论大豆种质遗传多样性的拓展和利用(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、试论大豆种质遗传多样性的拓展和利用(论文提纲范文)
(1)羊草根茎克隆生长特性种内分化及与原生境地理和气候因素的关联研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 羊草概述 |
1.2 羊草克隆繁殖策略 |
1.2.1 羊草繁殖策略 |
1.2.2 羊草根茎克隆可塑性 |
1.3 植物种内变异的生态学意义及影响因素 |
1.3.1 植物种内变异的生态学意义 |
1.3.2 植物种内变异的影响因素 |
1.3.3 植物种内变异机制 |
1.4 气候变化对草地植物优势种的影响 |
1.4.1 气温升高对草地植物优势种的影响 |
1.4.2 降水变化对草地植物优势种的影响 |
1.4.3 气候变化驱动因子联合作用对草地植物优势种的影响 |
1.5 选题背景及意义 |
1.6 研究内容和研究目标 |
1.7 论文结构安排 |
第二章 羊草性状种内变异、遗传多样性及其地理分布 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试验地概况 |
2.2.3 试验设计与试验方法 |
2.2.4 数据处理 |
2.3 结果 |
2.3.1 羊草性状种内变异及其地理分布 |
2.3.1.1 羊草数量性状主成分分析 |
2.3.1.2 基于数量性状的羊草材料聚类分析 |
2.3.2 羊草遗传多样性及其地理分布 |
2.4 讨论 |
2.4.1 羊草性状种内变异显着 |
2.4.2 羊草性状遗传多样性较高 |
2.5 本章结论 |
第三章 原生境气候、地理因素对羊草性状种内分化和分布的影响 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试验地概况 |
3.2.3 试验设计与试验方法 |
3.2.4 数据处理 |
3.3 结果 |
3.3.1 C系列气候因子对羊草性状分化的影响 |
3.3.2 GC系列气候因子对羊草性状分化的影响 |
3.3.3 BC系列气候因子对羊草性状分化的影响 |
3.3.4 地理因素对羊草性状分化的影响 |
3.3.5 距离对羊草根茎克隆繁殖力分化的影响 |
3.4 讨论 |
3.4.1 原生境气候驱动羊草性状遗传分化 |
3.4.2 原生境地理影响羊草性状遗传分化 |
3.4.3 加强适应性管理,降低气候暖干化对羊草草原的影响 |
3.5 本章结论 |
第四章 地上部性状对根茎克隆繁殖力的影响及与原生境地理和气候因素的关系 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验地概况 |
4.2.3 试验设计与试验方法 |
4.2.4 数据处理 |
4.3 结果 |
4.3.1 地上部性状与根茎克隆繁殖力曲线拟合分析 |
4.3.2 地上部性状与根茎克隆繁殖力偏最小二乘回归分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 羊草营养生长和根茎克隆繁殖之间存在正反馈调节关系 |
4.4.2 羊草分蘖和根茎克隆繁殖之间存在正反馈调节关系 |
4.4.3 羊草有性繁殖和根茎克隆繁殖之间存在一定权衡 |
4.4.4 原生境地理和气候对羊草根茎克隆繁殖力分化的调控机制 |
4.5 本章结论 |
第五章 羊草根茎克隆繁殖时间动态及与原生境地理和气候因素的关系 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试验地概况 |
5.2.3 试验设计与试验方法 |
5.2.4 数据处理 |
5.3 结果 |
5.3.1 根茎克隆繁殖相关性状的时间动态 |
5.3.2 原生境地理和气候对根茎克隆繁殖相关性状时间动态的影响 |
5.4 讨论 |
5.4.1 秋末果后营养期是羊草扩大种群规模和生长空间的最重要时期 |
5.4.2 秋末果后营养期也是羊草根茎克隆繁殖力遗传分化的关键时期 |
5.5 本章结论 |
第六章 羊草根茎克隆繁殖相关代谢组学研究 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 试验材料 |
6.2.2 试验方法 |
6.2.3 数据分析 |
6.3 结果 |
6.3.1 试验材料的典型性验证 |
6.3.2 代谢物检测结果 |
6.3.3 代谢物分类及功能注释 |
6.3.4 差异代谢物分析结果 |
6.4 讨论 |
6.4.1 IAA结合物对羊草根茎克隆生长的作用 |
6.4.2 JA代谢物对羊草根茎克隆生长的作用 |
6.4.3 植物内源激素互作调控羊草根茎克隆生长 |
6.5 本章结论 |
第七章 结论 |
7.1 全文结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(2)外源渐渗对栽培陆地棉群体分化和纤维品质的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
1 文献综述 |
1.1 研究问题的由来 |
1.2 棉属的分类和起源 |
1.3 陆地棉的驯化和育种 |
1.3.1 栽培陆地棉的起源与驯化 |
1.3.2 中国陆地棉的引种与育种 |
1.4 陆地棉遗传多样性、群体分化及其生物学意义 |
1.4.1 陆地棉遗传多样性和群体分化 |
1.4.2 染色体倒位和生态适应性 |
1.5 棉属各种的育种潜力和利用 |
1.5.1 棉属各种的育种潜力 |
1.5.2 棉属种间杂交育种的研究进展 |
1.5.3 棉属种间杂交渐渗系的相关基础研究进展 |
1.6 陆地棉纤维品质QTL的研究进展、局限性及对策 |
1.6.1 我国陆地棉纤维品质现状 |
1.6.2 陆地棉纤维品质分子标记研究进展 |
1.6.3 当前陆地棉种质资源群体纤维品质QTL研究的局限性 |
1.6.4 突破陆地棉纤维品质QTL研究局限性的对策 |
1.7 本研究的目的和意义 |
2 外源渐渗引起陆地棉群体分化和重要性状改变 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 材料背景 |
2.1.2 田间实验设计和表型数据 |
2.1.3 DNA提取 |
2.1.4 测序文库的构建 |
2.1.5 变异发掘 |
2.1.6 遗传多样性和群体结构 |
2.1.7 全基因组关联分析 |
2.1.8 渐渗分析 |
2.1.9 转录组数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 遗传结构关系 |
2.3.2 栽培种内亚群表型比较 |
2.3.3 栽培陆地棉亚群分化的原因 |
2.3.4 A06和A08分化区间内的基因表达特征 |
2.3.5 全基因组关联分析确认分化区间内与性状关联的变异 |
2.3.6 A06和A08染色体特异单体型可能的形成机制 |
2.4 讨论 |
2.4.1 不同陆地棉地理种系之间的遗传成分混杂 |
2.4.2 染色体倒位引起群体分化和适应性变化 |
2.4.3 A06和A08上的染色体结构变异是从半野生棉上渐渗而来 |
3 陆地棉纤维品质的遗传基础及渐渗对纤维品质的改良 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料背景 |
3.1.2 田间实验设计和纤维品质数据调查 |
3.1.3 DNA提取 |
3.1.4 测序文库的构建 |
3.1.5 变异发掘 |
3.1.7 遗传多样性和群体结构 |
3.1.8 全基因组关联分析 |
3.1.9 渐渗分析 |
3.1.10 RNA的提取、荧光定量PCR、测序文库构建和RNA测序 |
3.1.11 转录组数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同棉种在陆地棉基因组上的渐渗 |
3.2.2 陆地棉纤维品质的遗传基础 |
3.2.3 FL2的遗传基础 |
3.2.4 亚洲棉渐渗位点FL3/FS2的遗传基础 |
3.2.5 FL4的遗传基础 |
3.2.6 FL5/FS1的遗传基础 |
3.2.7 瑟伯氏棉渐渗位点FS3的遗传基础 |
3.2.8 亚洲棉/瑟伯氏棉渐渗片段对纤维品质的改良效应及其可能的起源 |
3.2.9 陆地棉纤维长度和纤维强度全部优异位点的来源 |
3.2.10 FE1的遗传基础 |
3.2.11 FE2的遗传基础 |
3.2.12 FE3的遗传基础 |
3.2.13 纤维伸长率与纤维长度和纤维强度的关系及其优异等位变异的应用策略 |
3.3 讨论 |
3.3.1 陆地棉纤维品质优异等位变异来源广泛 |
3.3.2 大多数优质陆地棉的优异等位变异不是来源于海岛棉 |
3.3.3 当前陆地棉纤维品质改良瓶颈的分子基础和对策 |
4 全文结论与创新点 |
4.1 全文结论 |
4.2 创新点 |
参考文献 |
附录 Ⅰ:附表 |
附录 Ⅱ:作者介绍 |
致谢 |
(3)东北地区大豆抗疫霉根腐病资源鉴定及抗病基因关联分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 大豆疫霉根腐病 |
1.1.1 大豆疫霉根腐病起源、分布和危害 |
1.1.2 疫霉菌侵染过程及分离 |
1.1.3. 大豆疫霉与大豆互作中的识别与反识别 |
1.1.4. 抗病基因及生理小种 |
1.1.5 优势小种 |
1.2 抗疫霉根腐病资源及类型 |
1.2.1 我国大豆抗疫霉根腐病资源的多样性 |
1.2.2 大豆疫霉根腐病的抗性类型 |
1.2.3 大豆抗疫霉根腐病基因的鉴定策略 |
1.3. 大豆疫霉根腐病数量抗性基因的研究进展 |
1.4 关联分析 |
1.4.1 连锁不平衡(LD)及其测定方法 |
1.4.2 影响连锁不平衡的因素 |
1.4.3 全基因组关联分析方法 |
1.5 本研究的目的与意义 |
第二章 大豆疫霉根腐病抗性QTL的整合及Meta分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 抗疫霉根腐病QTL信息收集和整理 |
2.1.2 大豆疫霉根腐病的QTL信息处理 |
2.1.3 QTL的映射 |
2.1.4 QTL元分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 QTL大豆疫霉根腐病相关QTL信息 |
2.2.2 QTL-致性图谱的构建 |
2.2.3 大豆抗疫霉根腐病QTL的元分析 |
2.3 讨论与小结 |
第三章 大豆疫霉根腐病抗性性状全基因组关联分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 大豆疫霉根腐病抗性鉴定与评价 |
3.2.3 LD衰减计算 |
3.2.4 群体结构分析与聚类分析 |
3.2.5 大豆疫霉根腐病抗性关联分析 |
3.2.6 候选基因的预测 |
3.2.7 关联分析位点与已报道QTL对比 |
3.3 讨论与小结 |
3.3.1 大豆疫霉根腐病与关联分析 |
3.3.2 连锁不平衡衰退的评估 |
3.3.3 关联分析存在的问题 |
第四章 基于SSR标记分析大豆疫霉根腐病抗源的遗传多样性 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.3 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 SSR标记多态性分析 |
4.2.2 构建大豆疫霉根腐病抗性品种的指纹图谱 |
4.2.3 聚类分析 |
4.2.4 群体遗传结构分析 |
4.3 讨论与小结 |
4.3.1 大豆疫霉根腐病抗源资源遗传多样性分析 |
4.3.2 大豆疫霉根腐病抗源资源的利用 |
第五章 全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(4)东营市城市生物多样性保护规划研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 相关概念解析及国内外研究进展 |
1.2.1 生物多样性 |
1.2.2 城市生物多样性 |
1.2.3 国外生物多样性保护研究进展 |
1.2.4 国内生物多样性保护研究进展 |
1.3 研究目的与意义 |
2 研究区域概况 |
2.1 研究区范围 |
2.2 地理区位概况 |
2.3 自然环境概况 |
2.4 社会经济概况 |
3 研究内容与方法 |
3.1 研究内容 |
3.2 研究方法 |
4 东营市城市生物多样性现状及分析 |
4.1 东营市植物多样性现状及分析 |
4.1.1 植物多样性现状 |
4.1.2 植物区系分布区型分析 |
4.1.3 种子植物区系特征 |
4.1.4 外来入侵植物物种现状 |
4.1.5 古树名木资源现状及分析 |
4.1.6 东营市植被现状及分析 |
4.2 东营市动物多样性现状及分析 |
4.2.1 鸟类多样性现状 |
4.2.2 鱼类多样性现状 |
4.2.2.1 海洋鱼类 |
4.2.2.2 淡水鱼类 |
4.2.3 两栖爬行动物多样性现状 |
4.2.4 兽类多样性现状 |
4.3 东营市生态系统多样性现状及分析 |
4.3.1 湿地生态系统多样性现状 |
4.3.2 森林生态系统多样性现状 |
4.3.3 海洋生态系统多样性现状 |
4.4 东营市景观多样性现状及分析 |
4.5 东营市城市生物多样性特点 |
5 东营市城市生物多样性保护规划 |
5.1 东营市城市生物多样性保护规划总论 |
5.1.1 规划理念 |
5.1.2 规划原则 |
5.1.3 规划依据 |
5.1.4 规划目标 |
5.1.4.1 总体目标 |
5.1.4.2 分期目标 |
5.1.5 规划范围与期限 |
5.2 东营市城市生物多样性保护空间布局规划 |
5.2.1 城市生物多样性保护分区规划 |
5.2.2 生物栖息地保护网络规划 |
5.2.2.1 斑块规划 |
5.2.2.2 廊道规划 |
5.3 东营市植物多样性保护规划 |
5.3.1 乡土植物保护规划 |
5.3.2 重点保护和濒危植物种类及保护建议 |
5.3.3 城市绿地植物多样性规划 |
5.3.3.1 城市绿地植物树种推荐 |
5.3.4 野生植物保护规划 |
5.3.5 入侵植物防治 |
5.3.6 古树名木保护规划 |
5.3.6.1 保护范围 |
5.3.6.2 保护措施 |
5.4 东营市动物多样性保护规划 |
5.4.1 鸟类多样性保护规划 |
5.4.1.1 重点保护和珍稀濒危鸟类 |
5.4.1.2 东营市鸟类栖息地保护布局 |
5.4.1.3 湿地栖息地保护规划 |
5.4.1.4 林地栖息地保护规划 |
5.4.2 鱼类多样性保护规划 |
5.4.2.1 鱼类栖息地保护 |
5.4.2.2 鱼类栖息地修复和构建 |
5.4.3 两栖爬行类动物多样性保护规划 |
5.4.4 兽类多样性保护规划 |
5.5 东营市遗传多样性保护规划 |
5.5.1 黄河三角洲野大豆遗传多样性保护 |
5.6 东营市生态系统多样性保护规划 |
5.6.1 湿地生态系统保护规划 |
5.6.1.1 湿地自然植物群落保护规划 |
5.6.1.2 黄河三角洲自然保护区(国家公园)提升 |
5.6.2 森林生态系统保护规划 |
5.6.3 海洋生态系统保护规划 |
6 结论 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(5)老芒麦高密度遗传图谱构建及落粒相关基因QTL定位(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
第二章 国内外研究进展 |
2.1 遗传多样性及DNA分子标记研究进展 |
2.1.1 遗传多样性概述及研究方法 |
2.1.2 DNA分子标记的类型 |
2.1.3 DNA分子标记的应用 |
2.1.4 披碱草属植物遗传进化研究 |
2.1.5 老芒麦遗传多样性研究 |
2.2 DNA测序技术原理及研究进展 |
2.3 遗传图谱构建及QLT定位 |
2.3.1 遗传作图原理与方法 |
2.3.2 QTL作图原理与方法 |
2.3.3 牧草遗传连锁图谱构建及重要农艺性状QTL定位研究进展 |
2.4 全基因组关联分析 |
2.4.1 关联分析的基础、优势和策略 |
2.4.2 牧草重要农艺性状全基因组关联分析研究进展 |
2.5 落粒性状及禾本科牧草落粒研究进展 |
2.5.1 植物器官脱落的解剖学基础 |
2.5.2 植物器官脱落的生理基础 |
2.5.3 落粒基因研究进展 |
2.5.4 禾本科牧草落粒研究进展 |
2.6 老芒麦育种研究概况 |
2.7 本研究的目的意义及技术路线 |
2.7.1 目的及意义 |
2.7.2 技术路线 |
第三章 老芒麦EST-SSR分子标记开发与应用 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 供试材料 |
3.2.2 EST-SSR分子标记识别 |
3.2.3 DNA提取及浓度检测 |
3.2.4 PCR扩增及凝胶电泳 |
3.2.5 PCR扩增产物序列验证 |
3.2.6 数据处理 |
3.3 结果 |
3.3.1 EST-SSR的频率及分布 |
3.3.2 引物通用性及多态性分析 |
3.3.3 PCR产物验证 |
3.3.4 披碱草属遗传多样性分析 |
3.3.5 披碱草属遗传结构和遗传进化分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 基于转录组测序的老芒麦EST-SSR分子标记开发 |
3.4.2 披碱草属不同基因组材料的遗传进化关系 |
3.4.3 种质资源保存策略 |
第四章 老芒麦种质资源遗传多样性评价与作图群体构建 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 供试材料 |
4.2.2 试验地概况 |
4.2.3 表型观测项目及方法 |
4.2.4 DNA提取及PCR扩增 |
4.2.5 数据处理 |
4.3 结果 |
4.3.1 老芒麦种质资源落粒性评价 |
4.3.2 EST-SSR标记多态性及老芒麦遗传多样性分析 |
4.3.3 遗传图谱作图亲本选择 |
4.3.4 F_1群体构建及其遗传和表型变异评价 |
4.4 讨论 |
4.4.1 老芒麦遗传多样性 |
4.4.2 老芒麦落粒性遗传改良 |
第五章 老芒麦高密度遗传图谱构建与落粒QTL定位 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 供试材料 |
5.2.2 试验地概况 |
5.2.3 表型观测项目及方法 |
5.2.4 基因组DNA提取、SLAF文库构建及高通量测序 |
5.2.5 高密度遗传图谱构建 |
5.2.6 落粒相关性状QTL分析 |
5.2.7 候选基因挖掘 |
5.3 结果 |
5.3.1 测序数据统计与评价 |
5.3.2 SLAF标签开发 |
5.3.3 遗传图谱构建 |
5.3.4 图谱质量评价 |
5.3.5 F_2群体表型变异 |
5.3.6 QTL作图及比较基因组分析 |
5.4 讨论 |
5.4.1 基于新一代基因组测序技术构建首张老芒麦高密度遗传图谱 |
5.4.2 老芒麦落粒性QLT位点检测 |
5.4.3 老芒麦落粒候选基因挖掘 |
第六章 老芒麦落粒性全基因组关联分析 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 供试材料 |
6.2.2 试验地概况 |
6.2.3 表型观测项目及方法 |
6.2.4 基因组DNA提取、酶切建库、测序及SLAF标签开发 |
6.2.5 遗传进化、亲缘关系及连锁不平衡分析 |
6.2.6 全基因组关联分析 |
6.2.7 候选基因 |
6.3 结果 |
6.3.1 实验建库评估及测序数据统计 |
6.3.2 SLAF标签开发及SNP信息统计 |
6.3.3 连锁不平衡和亲缘关系分析 |
6.3.4 遗传进化分析 |
6.3.5 表型性状评价及相关性分析 |
6.3.6 关联分析 |
6.3.6.1 老芒麦落粒性关联分析及候选基因挖掘 |
6.3.6.2 老芒麦种子相关性状关联分析及候选基因挖掘 |
6.3.6.3 老芒麦产量相关性状关联分析及候选基因挖掘 |
6.4 讨论 |
6.4.1 连锁不平衡与群体结构 |
6.4.2 表型多样性与关联分析 |
6.4.3 落粒候选基因挖掘 |
第七章 结论与创新点 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附表 |
附图 |
缩略词表 |
在学期间参与的科研项目 |
在学期间的研究成果 |
在学期间获得的荣誉 |
致谢 |
(6)基于功能标记的黄淮海主要家族大豆育成品种遗传基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 大豆种质资源研究 |
1.1.1 大豆种质资源的分类及保存 |
1.1.2 大豆育成品种培育进展 |
1.2 遗传多样性概念及研究进展 |
1.2.1 遗传多样性概念 |
1.2.2 遗传多样性的研究方法 |
1.3 分子标记在大豆育成品种遗传多样性研究进展 |
1.3.1 随机分子标记分析大豆育成品种遗传多样性的研究进展 |
1.3.1.1 随机分子标记(Radom Markers) |
1.3.1.2 分子标记研究大豆育成品种遗传多样性 |
1.3.2 功能DNA分子标记研究大豆育成品种遗传多样性 |
1.3.2.1 功能分子标记(Functional Markers) |
1.3.2.2 功能DNA分子标记研究大豆育成品种遗传多样性 |
1.3.3 QTL资源分析大豆育成品种遗传多样性的研究进展 |
1.3.4 SNP芯片应用大豆种质资源遗传基础 |
1.4 本研究的目的和意义 |
1.5 技术路线图 |
第2章 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 方法 |
2.2.1 基因组DNA提取与PCR扩增 |
2.2.2 功能标记引物筛选、PCR扩增及检测 |
2.2.3 数据处理及分析 |
第3章 结果与分析 |
3.1 主要家族大豆育成品种遗传多样性特点 |
3.1.1 三个家族大豆育成品种整体遗传多样性特点 |
3.1.2 基于EST-SSR标记遗传多样性 |
3.1.3 基于SCoT标记遗传多样性 |
3.1.4 基于TRAP标记遗传多样性 |
3.1.5 基于QTL相关SSR标记遗传多样性 |
3.2 主要家族大豆育成品种群体结构特点 |
3.2.1 EST-SSR标记的群体遗传结构 |
3.2.2 SCoT标记所反映的群体遗传结构 |
3.2.3 TRAP标记所反映的群体遗传结构 |
3.2.4 QTL相关SSR标记所反映的群体遗传结构 |
3.3 聚类分析 |
3.3.1 基于SCoT标记的聚类分析 |
3.3.2 基于TRAP标记的聚类分析 |
3.3.3 EST-SSR分子标记数据的聚类分析 |
3.3.4 QTL相关SSR分子标记数据的聚类分析 |
第4章 讨论 |
4.1 功能标记研究种质遗传资源 |
4.2 大豆群体遗传结构研究 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A |
附录 B |
(7)多亲本混合授粉雄性不育系群体构建及遗传多样性评价(论文提纲范文)
摘要 |
英文摘要 |
1 前言 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 大豆种质资源创新的必要性及研究进展 |
1.3 大豆细胞核雄性不育系的研究利用 |
1.3.1 隐性单基因控制的雄性不育系 |
1.3.2 核基因引起的部分雄性不育 |
1.3.3 光—温敏雄性不育系 |
1.4 混合授粉在农作物种质资源研究中的应用 |
1.5 轮回选择在大豆资源创新方面的研究进展 |
1.5.1 轮回选择的基本原理 |
1.5.2 轮回选择在大豆群体改良中的应用 |
1.6 遗传多样性研究进展 |
1.6.1 遗传多样性研究的意义 |
1.6.2 遗传多样性的研究方法 |
1.7 分子标记在大豆遗传多样性的研究利用 |
1.7.1 RFLP标记在大豆遗传多样性研究进展 |
1.7.2 SSR标记在大豆遗传多样性研究进展 |
1.8 毛细管电泳技术的研究与利用 |
1.9 大豆虫媒传粉研究利用 |
1.10 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 主要试剂和仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 田间种植 |
2.2.2 田间调查及取样 |
2.2.3 农艺性状的考察和测定 |
2.2.4 SSR标记的划分 |
2.2.5 全基因组DNA提取及pcr扩增 |
2.2.6 聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE) |
2.2.7 全自动毛细管电泳 |
2.3 数据处理与分析方法 |
2.3.1 遗传多样性分析 |
2.3.2 表型相关分析 |
3 结果与分析 |
3.1 大豆雄性不育系亲本及后代的遗传多样性分析 |
3.1.1 大豆ms1 亲本与混合亲本遗传多样性分析 |
3.1.2 大豆雄性不育系后代世代间的遗传多样性分析 |
3.1.3 各个后代群体的世代间遗传多样性分析 |
3.1.4 不同亚群间的遗传多样性分析 |
3.2 不同不育系后代亚群间的基因型分析 |
3.3 大豆雄性不育系后代的农艺性状分析 |
3.3.1 大豆雄性不育系及后代的油分蛋白分析 |
3.3.2 大豆雄性不育系及后代的表型分析 |
3.3.3 大豆雄性不育系及后代的生育期分析 |
4 讨论 |
4.1 拓宽我国大豆品种遗传基础构建种质基因库的途径 |
4.2 对大豆雄性不育系群体的性状改良 |
4.3 大豆雄性不育系及后代群体的遗传多样性分析 |
4.4 全自动毛细管电泳在分析大豆遗传多样性的优势 |
4.5 蜜蜂辅助多亲本对不育系授粉效果的评价 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(8)菊花二倍体近缘种菊花脑×甘菊种间F1代遗传多样性与耐旱性鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
引言 |
第一章 文献综述 |
1 菊花育种研究进展 |
1.1 杂交育种 |
1.2 辐射诱变育种 |
1.3 基因工程育种 |
1.4 分子标记辅助选择育种 |
2 植物远缘杂交相关研究 |
2.1 远缘杂交不亲和 |
2.2 远缘杂交种鉴定方法 |
2.3 远缘杂交在菊花抗性遗传改良中的应用 |
3 分子标记在菊花遗传育种中的应用 |
3.1 种质资源起源与进化的研究 |
3.2 亲缘关系研究 |
3.3 遗传多样性研究 |
3.4 遗传图谱构建和QTL定位 |
4 菊花抗旱性研究进展 |
5 本研究的目的意义 |
第二章 菊花脑×甘菊远缘杂交后代的分子鉴定与遗传多样性分析 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 基因组DNA提取及检测 |
1.3 SSR分子标记 |
1.4 SRAP分子标记 |
1.5 杂交后代的真实性鉴定 |
1.6 数据统计与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 种间杂种的分子鉴定 |
2.2种间杂种的表型多样性 |
2.3基于SSR和SRAP分子标记的聚类分析 |
2.4基于SSR和SRAP扩增条带的遗传相似性分析 |
3 讨论 |
第三章 菊花脑×甘菊远缘杂交后代部分形态性状的遗传分析 |
1 材料和方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 表型性状的测定 |
1.3 表型分布以及杂种优势分析 |
1.4 菊花脑×甘菊F_1代的表型多样性 |
1.5 混合遗传分析 |
2 结果与分析 |
2.1 菊花脑×甘菊F_1代的表型变异分析及杂种优势表现 |
2.2 菊花脑×甘菊种间后代表型性状的相关性分析 |
2.3 菊花脑×甘菊F_1代表型性状的混合遗传分析 |
3 讨论 |
第四章 菊花脑×甘菊杂交后代抗旱性评价及遗传分析 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 干旱处理方法 |
1.3 各项指标的测定方法 |
1.4 数据统计与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 正常水分和干旱胁迫条件下杂交后代性状变异 |
2.2 菊花脑×甘菊杂交后代胁迫指数变异及相关性分析 |
2.3 耐旱性状主成分分析 |
2.4 抗旱性综合评价 |
2.5 菊花脑×甘菊F-_1代抗旱性的主基因遗传效应 |
3 讨论 |
全文结论 |
创新点 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文 |
致谢 |
(9)中国南方大豆种质资源的地理-季节分化与耐荫相关性状的遗传解析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词及英汉对照 |
第一章 文献综述 |
1 大豆种质资源研究进展 |
1.1 大豆种质资源的构成与收集现状 |
1.2 大豆种质资源的生态类型和生态区划分 |
1.3 大豆种质资源遗传关系研究进展 |
1.4 中国南方大豆种质资源收集和利用现状 |
2 大豆种植模式及间套种研究进展 |
2.1 大豆种植模式 |
2.2 我国南方大豆间套作模式研究进展 |
3 植物耐荫性研究进展 |
3.1 植物的荫蔽胁迫 |
3.2 植物响应荫蔽胁迫的信号通路 |
3.3 植物响应荫蔽胁迫过程中的相关激素 |
3.4 大豆耐荫性研究进展 |
4 关联分析对植物复杂性状的遗传解析 |
4.1 关联分析的条件 |
4.2 关联分析方法进展 |
4.3 全基因组关联分析在作物中的应用 |
5 本研究目的、意义与技术路线 |
第二章 材料和方法 |
1 供试材料来源及分布 |
2 中国南方大豆种质资源群体(SCSGP)基因型鉴定 |
2.1 测序PCP-free文库构建和质检 |
2.2 上机测序与下机数据处理 |
2.3 SNP连锁不平衡区段(SNPLDB)的划分 |
3 SCSGP地理-季节生态亚群遗传分化的分析方法 |
3.1 遗传多样性指标 |
3.2 群体分化系数 |
3.3 特异等位变异分析 |
3.4 连锁不平衡度的分析 |
3.5 系统进化树分析 |
4 栽培大豆耐荫性鉴定体系的建立及对中国南方种质资源的鉴定 |
4.1 性状测定标准 |
4.2 表型数据分析 |
4.3 预试验材料及设计 |
4.4 遮光度筛选试验材料及设计 |
4.5 耐荫性指标筛选试验材料及设计 |
4.6 耐荫性鉴定时期筛选试验材料及设计 |
4.7 中国南方大豆种质资源耐荫性鉴定试验材料及设计 |
5 中国南方大豆耐荫性遗传解析 |
5.1 RTM-GWAS分析步骤 |
5.2 QTL-allele矩阵的构建和生态亚群间的分化 |
5.3 候选基因预测 |
5.4 蛋白互作网络分析 |
5.5 优化组合设计 |
第三章 中国南方大豆地理-季节类型群体间的分化 |
1 测序下机数据过滤与比对结果 |
2 全基因组SNPLDB标记特征 |
3 中国南方大豆群体的遗传多样性 |
4 中国南方栽培大豆生态群体间的分化系数 |
4.1 中国南方栽培大豆地理群体的分化系数 |
4.2 中国南方栽培大豆播季亚群的分化系数 |
5 中国南方栽培大豆始花期和光温敏感性的生态分化 |
5.1 中国南方栽培大豆的始花期分化 |
5.2 中国南方栽培大豆的光温敏感性分化 |
5.3 地理和播季因子在中国南方栽培大豆群体中的互作 |
6 中国南方大豆的遗传关系 |
6.1 基于遗传距离聚类的分析 |
6.2 基于连锁不平衡度的分析 |
6.3 等位变异水平上证实中国南方栽培大豆的传播途径 |
7 讨论 |
7.1 中国南方栽培大豆的地理及季节分化 |
7.2 中国南方大豆遗传进化关系 |
第四章 栽培大豆耐荫性鉴定体系的建立及中国南方大豆耐荫性的变异 |
1 大豆对荫蔽胁迫的响应 |
2 遮光度筛选试验 |
3 耐荫鉴定指标的筛选 |
4 耐荫鉴定时期的筛选 |
5 耐荫性鉴定及变异 |
6 讨论 |
6.1 耐荫鉴定体系的建立 |
6.2 中国南方大豆耐荫性的特点 |
第五章 中国南方大豆耐荫性的遗传基础及其生态群体分化 |
1 中国南方大豆种质资源群体的耐荫性 |
2 关联分析群体的遗传相似矩阵及连锁不平衡度 |
3 中国南方大豆种质资源群体GWAS解析 |
3.1 耐荫性状的关联位点 |
3.2 关联结果的结构组成 |
4 耐荫性QTL-allele矩阵的建立及生态亚群间的分化 |
4.1 不同生态亚群耐荫性QTL-allele的分化 |
4.2 特异材料间耐荫遗传结构差异 |
5 耐荫性遗传位点的基因注释 |
6 讨论 |
6.1 RTM-GWAS对耐荫性检测的功效 |
6.2 大豆耐荫性遗传基础 |
6.3 候选基因涉及的耐荫调控网络 |
第六章 大豆耐荫性相关性状的遗传解析与地理-季节亚群分化 |
1 耐荫性相关性状的分化 |
1.1 耐荫性相关性状在各亚群的分化 |
1.2 耐荫性相关性状的方差分析 |
2 耐荫性相关性状的遗传解析 |
2.1 耐荫性相关性状的关联位点 |
2.2 耐荫性相关性状的QTL-allele矩阵的建立 |
3 耐荫性相关性状QTL-allele矩阵在不同生态亚群的分化 |
3.1 株高QTL-allele矩阵在不同生态亚群的分化 |
3.2 主茎节数QTL-allele矩阵在不同生态亚群的分化 |
3.3 平均节间长QTL-allele矩阵在不同生态亚群的分化 |
4 讨论 |
4.1 耐荫性相关性状遗传位点与己报道位点的比较 |
4.2 耐荫性相关性状的候选基因体系 |
第七章 中国南方大豆地理-季节生态性状的遗传分化及对拓展大豆种植范围的启示 |
1 始花期和光温敏感性的方差分析 |
2 始花期全基因组遗传解析 |
2.1 始花期的关联位点及QTL-aele矩阵的建立 |
2.2 不同生态亚群始花期遗传基础的分化 |
2.3 大豆始花期的特异等位变异分布及其基因功能分析 |
3 光温敏感性全基因组遗传解析 |
3.1 光温敏感性的关联位点及QTL-allele矩阵的建立 |
3.2 不同生态群体光温敏感性遗传基础的分化及对拓宽大豆种植范围的启示 |
3.3 大豆光温敏感性特异等位变异的分布及其基因功能分析 |
4 讨论 |
4.1 中国南方大豆的生态适应性遗传基础 |
4.2 长童期品种的遗传机制及利用前景 |
第八章 耐荫性与各性状关系及间套种优化组合设计 |
1. 耐荫性与其组成性状及生态性状的关系 |
1.1 耐荫性和其它性状表型的相关性 |
1.2 耐荫性和其它性状的遗传关系 |
1.3 耐荫性与其它性状候选基因的蛋白-蛋白互作关系 |
2. 大豆间套种育种潜势预测及优化组合设计 |
2.1 耐荫性及其组成性状的育种潜势预测及优化组合设计 |
2.2 主要生态性状的育种潜势预测 |
2.3 适用于间套种大豆品种的综合预测 |
3 讨论 |
3.1 耐荫性与其它性状相互协作的同时又具有其特异性 |
3.2 QTL-allele矩阵优化组合设计与全基因组选择(GS)的优缺点 |
3.3 南方大豆种质资源的优化组合设计 |
第九章 综合讨论、结论和创新点 |
1 综合讨论 |
1.1 中国南方是大豆种质资源的宝库 |
1.2 认识和解析耐荫性可助推大豆振兴计划 |
1.3 栽培大豆地理-季节分化及遗传演化的探讨 |
2 全文主要结论 |
2.1 相对株高和节间长构成的耐荫指标具有准确、稳定、简单、通用和高效的特点 |
2.2 耐荫性是典型的的主-多基因遗传系统控制的数量性状 |
2.3 耐荫性与其成分性状及生态性状既有协作关系又有其独特性 |
2.4 南方大豆在传播过程中具有向光温敏感和钝感两个方向进化的遗传基础 |
2.5 长江中下游的夏豆群体是南方栽培大豆中最原始的类型 |
3 全文主要创新点 |
3.1 重测序数据结果支持和发展了中国南方是栽培大豆起源中心的观点 |
3.2 建立了准确的大豆耐荫性鉴定体系并获得耐荫优异等位变异及耐荫遗传结构互补的种质资源 |
3.3 挖掘出大豆光温敏感和钝感的优异等位变异并分别获得遗传结构互补的种质资源 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
(10)江苏省野大豆不同居群的环境适应性及遗传多样性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 野大豆简介 |
1.2 野大豆的价值 |
1.3 植物群落与居群 |
1.3.1 概念 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 植物遗传多样性研究的方法和意义 |
1.4.1 遗传多样性的研究方法 |
1.4.2 遗传多样性的研究意义 |
1.5 本研究的目的意义及技术路线 |
第二章 江苏省野大豆的居群研究 |
2.1 研究地区与研究方法 |
2.1.1 研究地自然概况 |
2.1.2 研究方法 |
2.2 数据处理与分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 江苏省野大豆的居群组成 |
2.3.2 不同生态环境野大豆的居群组成 |
2.4 讨论 |
第三章 江苏省不同地区环境野大豆茎的解剖结构研究 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 材料的采集 |
3.1.2 材料的固定 |
3.2 实验方法 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 南京地区野大豆茎解剖结构研究 |
3.3.2 苏州地区野大豆茎解剖结构研究 |
3.3.3 无锡地区野大豆茎解剖结构研究 |
3.3.4 扬州地区野大豆茎解剖结构研究 |
3.3.5 淮安地区野大豆茎解剖结构研究 |
3.3.6 连云港地区野大豆茎解剖结构研究 |
3.3.7 徐州地区野大豆茎解剖结构研究 |
3.3.8 不同地区相同生境下野大豆茎解剖结构差异比较 |
3.4 讨论 |
第四章 江苏省不同地区环境野大豆叶的解剖结构研究 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 材料的采集 |
4.1.2 材料的固定 |
4.2 实验方法 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 南京地区野大豆叶片解剖结构研究 |
4.3.2 苏州地区野大豆叶片解剖结构研究 |
4.3.3 无锡地区野大豆叶片解剖结构研究 |
4.3.4 扬州地区野大豆叶片解剖结构研究 |
4.3.5 淮安地区野大豆叶片解剖结构研究 |
4.3.6 连云港地区野大豆叶片解剖结构研究 |
4.3.7 徐州地区野大豆叶片解剖结构研究 |
4.3.8 不同地区相同生境下野大豆叶解剖结构差异比较 |
4.4 讨论 |
第五章 江苏省野大豆的遗传多样性研究 |
5.1 实验材料 |
5.1.1 样品材料 |
5.1.2 所用试剂 |
5.1.3 实验仪器 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 DNA的提取 |
5.2.2 DNA样品的检测 |
5.2.3 SSR引物合成及PCR反应 |
5.2.4 SSR引物筛选 |
5.3 SSR数据处理及分析方法 |
5.4 SSR实验结果及分析 |
5.5 聚类分析结果 |
5.5.1 不同个体间的聚类分析 |
5.5.2 群体间的聚类分析 |
5.6 讨论 |
第六章 总结 |
6.1 全文总结 |
6.2 存在问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
四、试论大豆种质遗传多样性的拓展和利用(论文参考文献)
- [1]羊草根茎克隆生长特性种内分化及与原生境地理和气候因素的关联研究[D]. 白乌云. 中国农业科学院, 2021
- [2]外源渐渗对栽培陆地棉群体分化和纤维品质的影响[D]. 何守朴. 华中农业大学, 2020
- [3]东北地区大豆抗疫霉根腐病资源鉴定及抗病基因关联分析[D]. 王帅. 延边大学, 2020
- [4]东营市城市生物多样性保护规划研究[D]. 史成琳. 山东农业大学, 2020(11)
- [5]老芒麦高密度遗传图谱构建及落粒相关基因QTL定位[D]. 张宗瑜. 兰州大学, 2020
- [6]基于功能标记的黄淮海主要家族大豆育成品种遗传基础研究[D]. 张峥. 南昌大学, 2019(01)
- [7]多亲本混合授粉雄性不育系群体构建及遗传多样性评价[D]. 程继尧. 东北农业大学, 2019(09)
- [8]菊花二倍体近缘种菊花脑×甘菊种间F1代遗传多样性与耐旱性鉴定[D]. 刘颖鑫. 南京农业大学, 2019(08)
- [9]中国南方大豆种质资源的地理-季节分化与耐荫相关性状的遗传解析[D]. 张志鹏. 南京农业大学, 2019(08)
- [10]江苏省野大豆不同居群的环境适应性及遗传多样性研究[D]. 郭林灵. 扬州大学, 2019(02)