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： 基于GWAS和RNA-Seq分析鉴定云南小麦地方品种成株期抗条锈病候选基因
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 基于GWAS和RNA-Seq分析鉴定云南小麦地方品种成株期抗条锈病候选基因/.乔梁著/.杨宝菊指导 |
| 出版发行项： | 2023.5.23 |
| 载体形态项： | 101页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 农学与生物技术学院, 学号2020210165 |
| 提要文摘： | 小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型 (Puccinia striiformis f. sp. tritici，Pst)引起的真菌病害。我国是世界上小麦条锈病最大的流行地区，其病害发生面积最大、遭受的危害损失最为严重，条锈病常年在我国引起10%左右的产量损失。培育和种植抗病品种是防治病害、确保小麦高产、稳产最为经济环保和高效的手段。然而，拓宽抗源基础、挖掘抗病基因是培育抗病品种的首要任务。本研究对云南小麦地方品种进行多年多点成株期条锈病抗性鉴定，采用全基因组关联分析（GWAS）和加权共表达网络分析(WGCNA)联合分析鉴定筛选云南小麦地方品种成株期抗条锈病相关位点。本研究结果如下： (1) 对335份小麦种质资源进行了4年(2018年-2022年)的成株期条锈病抗性鉴定。结果表明所有实验材料的条锈病反应型(IT)在0~9之间，平均IT为3.10，品种间条锈病的反应型存在显著差异。不同环境下条锈病反应型之间的皮尔森相关系数在(0.33~0.69)之间、平均相关性为(0.54)，表明该群体在不同环境下的条锈病反应型数据相对一致。综合6个环境的抗性鉴定结果，在335份小麦中有181份种质在6个环境对条锈病均表现为成株期抗性(IT≤6)，其中60份种质在成株期具有稳定的抗病性(IT≤3)。 (2) 结合简化基因组测序技术(GBS)，在全基因组水平进行抗锈病基因位点的挖掘。采用Tassel的一般线性模型(GLM)和混线性模型(MLM)对材料进行条锈病抗性全基因组关联分析，在21个染色体上检测筛选到了180个与小麦条锈病抗性显著相关的SNP标记，在B基因组上分布的SNP位点最多共101个，其中3B染色体上数量最多有23个，而分布在D基因组上数量最少仅16个，其中5D染色体上没有获得显著的SNP位点，3D和4D染色体上都仅获得1个显著的SNP位点；与抗性显著相关的180个SNP位点中在6个不同环境下关联到两次及以上位点有28个。 (3) 对抗病材料云0337和感病材料云0402进行条锈菌侵染实验，并对其接种条锈菌CYR32后0h、24h、48h、72h、120h和168h的叶片进行转录组测序(RNA-Seq)与分析，共获得42490个差异表达基因。差异基因的变化主要集中在接菌后24hpi和48hpi，GO富集分析和KEGG富集分析结果显示在这两个时期大量基因富集到与抗逆反应相关的分子功能及代谢途径。进一步对差异表达基因在不同时期表达变化趋势进行归类，结合和两组样本数据进行分析，最终筛选到6343个在两组样本中都有差异表达且符合小麦抗逆反应表达趋势的基因。将这些差异基因与GWAS筛选的抗性显著SNP位点基因比较获得15个候选基因。 (4) 利用WGCNA分析对以上15个候选基因进行进一步鉴定，最终筛选到5个抗病候选基因，分别为小麦核糖核酸酶基因TraesCS1B02G170200、类黄酮醇3磺基转移酶基因TraesCS2D02G181000、F-box蛋白TraesCS4B02G117200、TraesCS6A02G189300、细胞壁受体激酶基因TraesCS3A02G122300。基因互作网络和相应条锈病侵染的表达模式结果证明这5个候选基因的功能与抗病反应防御调控机制高度相关。 本研究对云南小麦地方品种进行多年多点抗性鉴定，筛选到的抗病种质为抗病育种提供材料基础；采用GWAS和RNA-Seq联合分析及基因功能预测，最终筛选到的了5个候选抗病基因，为进一步进行抗病基因功能验证及成株期抗病机制解析提供理论基础。 |
| 并列题名： | Identification of Adult Resistant Candidate Genes to Stripe Rust in Yunnan Wheat Landraces based on GWAS and RNA-Seq |
| 题名主题： | 小麦地方品种 条锈病 GWAS RNA-Seq 抗性基因 学位论文 |
| 中图分类： | S435.121-533 |
| 个人名称等同： | 乔梁 著 |
| 个人名称次要： | 杨宝菊 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |