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： 基于GBS测序的多亲玉米群体抗灰斑病QTL分析
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY40.00 (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GBS测序的多亲玉米群体抗灰斑病QTL分析/.陈龙著/.王云月， 番兴明指导 |
| 出版发行项： | 2022.12.8 |
| 载体形态项： | 86页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 植物保护学院,学号2017110021 |
| 提要文摘： | 玉米是重要的粮食、能源及饲料作物，以西南地区为主的南方玉米种植面积和总产量分别占全国30%左右，是我国玉米主产区之一。灰斑病作为玉米生产中一种严重的叶部病害，已经成为制约我国，特别是云南玉米产业发展的主要叶部病害。长期的生产实践表明，培养和种植抗病品种是从根本上预防病害发生流行的最经济、有效措施，而抗病品种的选育有赖于抗性基因的发掘和抗性遗传机制的解析。鉴于此，本研究利用基因测序分型(Genotyping-by-sequencing, GBS)技术和全基因组重测序技术对两个玉米重组自交系(Recombinant inbred line, RIL)群体及其亲本进行基因型分析，构建了两张高密度遗传连锁图谱，对玉米灰斑病发病等级和损伤类型两个相关性状开展数量性状基因座(Quantitative trait loci, QTL)定位分析，解析玉米灰斑病抗性遗传基础，为分子标记辅助选择(marker-assisted selection，MAS)育种及抗性基因图位克隆奠定基础。主要研究结果如下： 1、亲本自交系CML373、昌7-2和Ye107分别通过12.06、9.77和10.40倍的重测序获得了17,683,437、17,368,518和17,862,110个单核苷酸多态性位点(Single nucleotide polymorphisms, SNPs)，其中纯合SNP占比分别为81%、82%和78%，CML373×Ye107构建的RIL群体(RIL-YCML)双亲间共获得5,358,642个纯合有差异性SNPs，昌7-2×Ye107构建的RIL群体(RIL-YChang)双亲间共获得5,017,118个纯合有差异性SNPs；利用三亲本间纯合SNPs进行遗传多样性分析发现，拥有热带血缘的CML373具有更多的特异性变异位点。176份RIL-YCML群体家系和190份RIL-YChang群体家系利用GBS简化测序技术通过平均0.70倍和0.87倍测序深度在每个家系中平均开发了996,292和968,654个SNPs，纯合SNP占比分别为91%和89%。基于得到的SNP数据，将子代和对应亲本的SNP合并，在两群体中分别筛选到6418和5139个标签SNPs。 2、基于筛选的标签SNPs，构建了两张高密度遗传连锁图谱，总图距分别为1436.6cM和1546.6cM，平均图距为0.22cM和0.30cM，图谱共线性和连锁关系分析以及玉米花期QTL的成功定位佐证了所构图谱的准确性和高分辨率，为后续灰斑病相关性状的遗传解析奠定了基础。 3、2018和2019年在保山、德宏两个环境下对RILs群体灰斑病发病等级和损伤类型进行表型鉴定，供试群体的灰斑病抗性都存在连续广泛的变异，但偏度和峰度绝对值均小于1，整体没有明显偏离正态分布，符合数量性状遗传特征，并且部分家系表现出双向超亲分离现象，说明供试群体双亲均可能含有抗性有利等位基因。发病等级和损伤类型相关性分析表明两者间呈现显著的正相关(保山：r = 0.57-0.82，德宏：r = 0.58-0.80；P=0.01)。方差分析表明玉米对灰斑病的抗性主要受环境(地点)和基因型影响，环境和基因型表现出极显著的互作关系。 4、基于构建的两张高密度遗传连锁图谱，结合调查的灰斑病相关性状表型数据，利用复合区间作图法(Composite interval mapping, CIM)进行单环境下的QTL定位分析，结果RIL-YCML群体中检测到10个QTL，其中qYCM-DS3-2和qYCM-DS3-4区间相同，合并为一致性QTL；qYCM-DS3-3，qYCM-LT3-1和qYCM-LT3-2置信区间有所重叠，并称为一致性QTL；RIL-YChang群体检测到4个QTL；两群体总计鉴定到11个灰斑病抗性QTL，主要位于1、3、4、5、8和9号染色体，单个QTL能够解释1.53-24.00%的表型变异，位于bin1.11上的一个QTL来自于高感亲本昌7-2；其中5个QTL分布在染色体的抗灰斑病“热点”区域，3个QTL为鉴定到的灰斑病抗性新位点。 5、利用与主效应QTL（qYCM-LT3-1）紧密关联的SNP标记对RIL-YCML遗传群体进行基因型分组，结合灰斑病相关性状的方差分析，证实该QTL为一个真实有效的的抗性遗传位点，为玉米灰斑病抗性遗传改良及分子标记开发提供了新的选择靶点和中间材料。 6、基于MaizeGDB 网站(https://www.maizegdb.org/)中B73V4版本高质量参考基因组序列信息，并根据拟南芥和水稻同源基因信息，在主效应QTL (qYCM-LT3-1)置信区间预测到4个灰斑病抗性候选基因。 |
| 并列题名： | Genetic dissection for gray leaf spot resistance in multi-parental maize populations based on GBS sequencing eng |
| 题名主题： | 玉米 灰斑病 数量性状基因座 基因测序分型 高密度遗传图谱 学位论文 |
| 中图分类： | S435.131-533 |
| 个人名称等同： | 陈龙 著 |
| 个人名称次要： | 王云月 指导 |
| 个人名称次要： | 番兴明 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20230526 |