小麥轉(zhuǎn)錄因子基因的關(guān)聯(lián)分析及其在非生物脅迫下的表達(dá)特性.pdf

1、小麥（Triticum aestivumL.）是我國的主要糧食作物，也是作物生產(chǎn)的用水大戶。而我國是一個水資源貧乏的國家，是世界13個貧水國家之一，人均水資源占有量約為世界平均水平的1/4。干旱缺水是限制我國小麥生產(chǎn)的主要因素之一。因此小麥抗旱性的研究越來越受到重視，提高小麥抗旱性已成為抗旱育種的重要目標(biāo)之一。DREB(dehydration responsive element binding)轉(zhuǎn)錄因子在植物抵抗干旱、高鹽和低溫等逆境

2、中發(fā)揮著重要作用，通過參與非生物脅迫相關(guān)基因的表達(dá)調(diào)控，從而提高植物對逆境脅迫的耐性。對小麥TaDREB1和TaDREB4基因進(jìn)行遺傳定位、關(guān)聯(lián)分析和表達(dá)分析，有助于了解其等位基因變異與農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系，以及其在應(yīng)答非生物脅迫途徑中的作用，為小麥分子標(biāo)記輔助抗旱育種提供依據(jù)。
　　本研究以154份六倍體普通小麥組成的自然群體、2個遺傳作圖群體、小麥野生近緣種和一套中國春缺四體為材料，通過直接測序研究TaDREB1和TaDREB4

3、的核苷酸多態(tài)性，開發(fā)功能分子標(biāo)記并進(jìn)行遺傳定位;同時用自然群體中TaDREB1、TaDREB4的基因型與農(nóng)藝性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)掘抗旱優(yōu)良單倍型。主要研究結(jié)果如下:
　　1、從20份遺傳差異較大的六倍體小麥材料中擴(kuò)增得到TaDREB1的3種基因組序列，分別來源于小麥的A、B和D基因組，依次命名為TaDREB1-A、TaDREB1-B和TaDREB1-D。其中TaDREB1-A和TaDREB1-D的DNA序列在六倍體小麥材料間無多態(tài)

4、性，而TaDREB1-B有3處SNP。
　　2、在六倍體材料旱選10號中TaDREB4的DNA序列單一，確定這種序列來源于小麥的A基因組。檢測20份遺傳差異較大的六倍體小麥材料的DNA序列發(fā)現(xiàn)有6處SNP。
　　3、分別根據(jù)DH群體親本旱選10號和魯麥14，以及RIL群體親本Opata85和W7984的TaDREB1-B基因組序列多態(tài)性開發(fā)分子標(biāo)記，利用DH群體將TaDREB1-B定位于小麥染色體3B的SSR標(biāo)記P2449-

5、185與WMC231之間，與左、右標(biāo)記的遺傳距離分別為19.2 cM和16.0 cM。利用RIL群體，同樣將TaDREB1-B基因定位于小麥染色體3B的標(biāo)記Xfbb117與Xgwm566之間，與左、右標(biāo)記的遺傳距離分別為3.4 cM和6.4 cM。
　　4、根據(jù)DH群體親本旱選10號和魯麥14的TaDREB4基因組序列間的多態(tài)性開發(fā)分子標(biāo)記，利用該群體將TaDREB4基因定位于小麥染色體1A的SSR標(biāo)記CWM517與WMC20之間

6、，距兩側(cè)標(biāo)記的遺傳距離分別為7.8 cM和19.4 cM。
　　5、對20份小麥材料TaDREB1的基因組序列進(jìn)行聚類分析，可分為2種單倍型。利用開發(fā)的CAPS標(biāo)記檢測自然群體154份材料的基因型，結(jié)合2009-2011年的農(nóng)藝性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，未檢測到其等位基因與農(nóng)藝性狀之間的顯著關(guān)聯(lián)。
　　6、對20份小麥材料TaDREB4的基因組序列進(jìn)行聚類分析，可分為3種單倍型。利用開發(fā)的CAPS和AS-PCR標(biāo)記檢測自然群體的基因

7、型，結(jié)合2009-2011年的農(nóng)藝性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。鑒定出3種單倍型分別與單株穗數(shù)、穗粒數(shù)、每穗小穗數(shù)和籽粒飽滿度顯著或極顯著相關(guān)。其中HapⅡ為增加單株穗數(shù)和籽粒飽滿度的優(yōu)良單倍型，HapⅢ為提高穗粒數(shù)的優(yōu)良單倍型。
　　7、利用TaDREB1基因特異引物，測序得到3種類型TaDREB1的cDNA序列。分別命名為TaDREB1-a、TaDREB1-b和TaDREB1-d均受PEG、NaCl、ABA和低溫脅迫誘導(dǎo)表達(dá)。不同脅迫條件