白菜开花时间QTL-qFT4.1定位和转录组分析

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:z360052113
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白菜抽薹性状为多基因控制的复杂数量性状,受环境影响较大。在过去的20多年里,基于双亲构建的F2和RIL等初级群体或自然群体,进行QTL分析或关联分析,定位出大量白菜抽薹相关的QTL。但截止到现在只有BrFLC1、BrFLC2、BrVIN3.1三个主要基因被克隆及验证,这些基因仅能解释白菜抽薹的部分遗传变异。本论文基于RIL群体,在A04染色体顶部,定位到了一个晚开花时间微效QTL,并利用染色体片段代换系群体(CSSLs)及该QTL所在区间构了建近等基因系完成精细定位。结果表明,定位区间不含上述已克隆的3个基因。本研究以RcBr(早抽薹开花)、17AW017(晚抽薹开花)、F1和NIL-F2为研究对象,先在多个环境下对两个亲本进行性状显著性分析,再以NIL-F2分离群体为材料,确定初定位区间,最后,以初定位结果的定位区间为基础并结合RNA-Seq分析结果,进行候选基因预测。研究具体内容如下:(1)利用Windows QTL Cartographer 2.5软件中CIM法对初级群体RIL,次级群体CSSLs和NIL-F2群体在A04号染色体顶部进行抽薹相关QTL定位分析。三个群体中NIL-F2的LOD值最高,CSSLs次之,RIL最小,三个值别是25.64,8.86和3.77。表型贡献率同LOD值的趋势相同,分别是43.26%,16.82%,4.71%。(2)利用区间内两端含多态性标记的Cnu-m566a和BrID-90219,从1152株NIL-F2单株筛选出了12株重组体。并结合该区间内筛选出的4对具有多态性的标记,完成基因型鉴定,再结合重组单株后代表型测量数据,将控制开花时间的片段由Cnu-m566a和BrID-90219标记1.73Mb缩窄至标记BrID-90059-LY-2,物理距离127.54 Kb。(3)通过对大白菜所在的基因注释信息数据数进行筛选发现,1个调控白菜开花时间的基因Bra040420,该基因同拟南芥数据库中的AT3G63010功能类似。通过分析发现AT3G63010编码水稻GA受体基因(OsGID1)的赤霉素(GA)受体直系同源物。具有GA结合活性,对GA4具有更高的亲和力。同时这个基因在花器官形态的形成,赤霉素信号传导等都有参与。因此,我们预测Bra040420基因是A04号染色体底部与开花时间相关的候选基因,但仍需下一步验证。(4)本试验以BrapaV-3.0为参考基因组,对大白菜生长点进行转录组测序及分析,共鉴定出2796个差异基因,其中下调2221个,上调575个。通过基因的功能富集分析表明,本试验筛选的候选基因Bra040420的表达量并没有在本次测序中检测到,但在KEGG通路中存在一条植物信号转导通路,这个通路中不仅包含了多条调节细胞伸长和分裂的通路,还存在一条调控开花的通路。
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