擬南芥硼高效QTL AtBE1-2的定位和基因表達譜分析.pdf

1、硼是高等植物的必需礦質(zhì)營養(yǎng)元素,然而,不同植物或同一植物的不同基因型對低硼脅迫的反應(yīng)存在顯著的差異,開展硼營養(yǎng)高效的生理和遺傳機制研究將有助于硼高效機理的認識,以及作物硼營養(yǎng)性狀的遺傳改良。本文在對含97個株系的擬南芥重組自交系群體的硼效率系數(shù)進行初步定位的基礎(chǔ)上,針對硼高效QTLAtBE1-2位點開展硼高效的生理基礎(chǔ),QTL精細定位及其低硼脅迫下的基因表達等方面的研究,主要獲得了以下主要結(jié)果:
　　 1.硼高效QTL的定位

2、r>　　 1.1對擬南芥重組自交系群體硼效率的表型數(shù)據(jù)和分子標記數(shù)據(jù)進行優(yōu)化處理后,用不同的QTL分析軟件對同一套數(shù)據(jù)進行對比分析,確保QTL定位結(jié)果的準確性。對重組自交系群體的3個性狀(低硼條件下籽粒產(chǎn)量-SYLB,正常硼條件下籽粒產(chǎn)量-SYHB和硼效率系數(shù)硼-BEC)進行相關(guān)性分析、QTL定位、上位性分析以及條件QTL分析后,發(fā)現(xiàn)SYLB和BEC之間存在緊密的遺傳連鎖關(guān)系,SYHB則相對獨立。
　　 1.2根據(jù)初步定位的4

3、個硼高效QTL位點,對重組自交系群體各株系的遺傳背景和硼效率系數(shù)進行選擇,獲得在QTL,AtBE1-2區(qū)域內(nèi)標記的基因型存在差異,其它3個QTLs區(qū)域內(nèi)標記的基因型相同,同時硼效率顯著差異的兩個株系:硼高效株系1938和硼低效株系1961。利用1961和1938這2個株系作為親本構(gòu)建F2分離群體,在目標QTLAtBE1-2位點檢測到控制低硼條件下籽粒產(chǎn)量的一個QTL,從而證實硼高效QTLAtBE1-2位點的可靠性。
　　 1.3

4、用目標QTL AtBE1-2峰值附近的兩個SSLP標記ATPASE和nga692在1200個F2單株中篩選出54個重組單株,對其中的26個不同類型重組單株的F2:3家系的SYLB,SYHB,BEC進行考察,結(jié)果顯示,目標QTL AtBE1-2顯著影響重組單株的F2:3家系的BEC,進一步證實了該QTL的表型效應(yīng)。
　　 2.目標QTL AtBE1-2的生理功能
　　 比較重組自交系群體的親本(Ler和Col-4)和F2分

5、離群體的親本(1938和1961)在5個低硼脅迫濃度和3個生長發(fā)育時期不同組織部位的硼濃度,硼累積量等性狀的差異,及其與硼高效QTLs關(guān)系,推測目標QTL AtBE1-2的主要功能是促進硼的高效利用。
　　 3.硼高效候選基因的確定
　　 分析1938與Col-4在長期和短期低硼脅迫處理下的基因表達譜,并結(jié)合差異表達基因在染色體上的位置,發(fā)現(xiàn)36個基因在基因型之間和受低硼誘導(dǎo)顯著差異表達,且位于目標QTL區(qū)域內(nèi)。其中16