濕地松TPS基因同源克隆及其與產(chǎn)脂性狀的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、由于松脂市場供不應(yīng)求，松脂性狀的研究已成為熱點(diǎn)問題，為了解產(chǎn)脂性狀的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)，本研究利用已發(fā)表的松屬萜稀合成酶(terpene synthases，TPS)基因的cDNA序列和火炬松基因組序列，同源克隆了濕地松的PeTPS-(+)Apin和PeTPS-(-)Apin基因，分析了其序列同源性，預(yù)測了其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能，并以之作為與產(chǎn)脂性狀相關(guān)聯(lián)的候選基因。通過對24個(gè)濕地松樣品的DNA序列測序發(fā)現(xiàn)SNP位點(diǎn)，獲得核苷酸多樣性信息、中

2、性進(jìn)化信息和LD衰退水平，并篩選SNP位點(diǎn)。對111個(gè)濕地松家系的全年產(chǎn)脂量和生長性狀測定，以除去生長因子的基礎(chǔ)遺傳力(W(0))、包括生長因子在內(nèi)的潛在遺傳力(Wp)和實(shí)測年總產(chǎn)脂量（W)作為表型性狀，利用關(guān)聯(lián)分析鑒定了相關(guān)的功能SNP或單體型。主要成果如下:
　　(1)克隆的濕地松TPS基因分子量為71.77-78.46ku，帶弱正電，為不穩(wěn)定蛋白，易分解，含37-39個(gè)磷酸化位點(diǎn)，定位在葉綠體。蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)含有2-7個(gè)不規(guī)

3、則卷曲，24-25個(gè)α-螺旋，三級結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)cd00684保守域。在氨基酸序列的65-69位出現(xiàn)NDR切割位點(diǎn)，猜測該保守結(jié)構(gòu)能夠在第二個(gè)R的N末端斷裂并與底物結(jié)合，從而參與底物異構(gòu)化。預(yù)測的兩個(gè)磷酸化位點(diǎn)分別位于287-302位和579-623位氨基酸。
　　(2) PeTPS-(+)Apin基因全長3175bp，核酸多樣性（π）為0.00380，核酸多樣性(θw)為0.00354，處于中等偏低水平，核苷酸序列具有很強(qiáng)的保守

4、性。該基因正在經(jīng)歷平衡選擇的作用，在進(jìn)化上遵循中性模型，LD水平較低，r2值在100bp左右就下降到0.2以下，需要較大密度的標(biāo)記。29個(gè)高信息量SNP位點(diǎn)中，僅有GT1131和CT2096位點(diǎn)對基礎(chǔ)產(chǎn)脂力（W0)有微弱關(guān)聯(lián)（P≤0.1），解釋效應(yīng)分別為0.15％和0.068％。該基因能夠解釋表型變異的0.218％，但有可能是假關(guān)聯(lián)，認(rèn)為該基因與產(chǎn)脂性狀關(guān)系不大。
　　(3) PeTPS-(-)Apin基因全長4628bp，核酸多

5、樣性（π）為0.00277，核酸多樣性(θw)為0.00260，處于較低水平，核苷酸序列具有很強(qiáng)的保守性。該基因正在經(jīng)歷平衡選擇的作用，在進(jìn)化上遵循中性模型，LD水平較高，r2值在2000bp左右下降到0.2以下，且在全部4000bp長度上再?zèng)]有明顯下降，標(biāo)記之間存在緊密連鎖。5個(gè)單體型塊中，(-)Apin-2單體型與三個(gè)產(chǎn)脂性狀均有顯著相關(guān)，解釋效應(yīng)分別為2.860％、2.901％和2.860％，(-)Apin-3和(-)Apin-4