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上,針對硼高效QTLAtBE1-2位點開展硼高效的生理基礎,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。
　　 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顯著差異表達,且位于目標QTL區(qū)域內(nèi)。其中16