玉米核心自交系群體結(jié)構(gòu)及耐旱相關(guān)候選基因rab17的等位基因多樣性分析.pdf

1、本研究以我國(guó)玉米核心種質(zhì)中的自交系及一些骨干自交系為基礎(chǔ)，通過(guò)遺傳多樣性及群體結(jié)構(gòu)分析，明確這些自交系的群體結(jié)構(gòu)，并選出能夠最大限度代表其遺傳多樣性的一組核心研究材料進(jìn)行耐旱相關(guān)候選基因rab17的序列多樣性和連鎖不平衡(LD)結(jié)構(gòu)分析；同時(shí)，對(duì)這套核心研究材料進(jìn)行耐旱相關(guān)表型鑒定。最后，在充分考慮群體結(jié)構(gòu)影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)行rab17基因多態(tài)性與耐旱表型之間的關(guān)聯(lián)分析，以求發(fā)掘與耐旱相關(guān)表型相關(guān)的rab17基因中的功能等位基因。獲得的主

2、要結(jié)果如下： 1.利用49個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)主要來(lái)自玉米核心種質(zhì)的288個(gè)自交系進(jìn)行遺傳多樣性分析，共檢測(cè)到總計(jì)262個(gè)等位位點(diǎn)，平均每個(gè)SSR位點(diǎn)等位位點(diǎn)數(shù)為5.3469，多態(tài)性信息含量(PIC)平均為0.5057，基因多樣性平均值為0.5663。群體結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，這些自交系按遺傳相似性主要可分為四個(gè)種質(zhì)來(lái)源，基本對(duì)應(yīng)于塘四平頭、Lancaster、Reid和P群四個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)群?？傮w上，四大種質(zhì)來(lái)源所占的遺傳相似性比例依次為0.2

3、90(塘四平頭)、0.267(Lancaster)、0.260(Reid)和0.183(P群)。以等位位點(diǎn)數(shù)目為選擇標(biāo)準(zhǔn)，從這組自交系中選出了94個(gè)自交系作為核心研究材料。這組核心研究材料共擁有228個(gè)等位位點(diǎn)，占288份自交系等位位點(diǎn)總數(shù)(262)的87％。 2.通過(guò)對(duì)核心研究材料進(jìn)行rab17基因的序列多態(tài)性分析，在總計(jì)71個(gè)序列中，共檢測(cè)到37處核苷酸變異，包括19個(gè)SNP(平均每87bp一個(gè))和18個(gè)Indel(平均每9

4、2bp一個(gè))。在37個(gè)變異位點(diǎn)中，在非編碼區(qū)中的有30個(gè)，占81％。其中Indel在非編碼區(qū)的發(fā)生頻率是編碼區(qū)的將近八倍。總體上來(lái)看，在rab17基因的啟動(dòng)子區(qū)及第一個(gè)外顯子區(qū)域中核苷酸多樣性較高，之后迅速下降?；騾^(qū)域內(nèi)連鎖不平衡快速衰退達(dá)800bp以內(nèi)。根據(jù)連鎖不平衡結(jié)構(gòu)，這些序列分為14個(gè)單體型。根據(jù)rab17基因序列的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析表明，主要來(lái)自美國(guó)雜交種P78599的9個(gè)自交系與其它自交系間的遺傳距離最遠(yuǎn)。 3.通過(guò)S

5、tructuredAssociation(SA)測(cè)驗(yàn)，共檢測(cè)到六個(gè)序列多態(tài)性與表型性狀間的顯著關(guān)聯(lián)。其中，編碼區(qū)的一個(gè)Indel分別與正常灌溉條件下的脫落酸(ABA)含量及干旱脅迫條件下的相對(duì)含水量存在顯著關(guān)聯(lián)，含有插入片段的等位基因?qū)Ω珊得{迫條件下的相對(duì)含水量具有增效作用，這個(gè)插入片段也導(dǎo)致了編碼區(qū)的移碼突變；5'-UTR中的一個(gè)Indel與干旱脅迫條件下的開(kāi)花—吐絲間隔期(ASI)間的關(guān)聯(lián)達(dá)到顯著，其中威風(fēng)322、Lo1125和遼2