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

1、由于松脂市場供不應求，松脂性狀的研究已成為熱點問題，為了解產(chǎn)脂性狀的分子遺傳學基礎，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，預測了其蛋白質(zhì)結構和功能，并以之作為與產(chǎn)脂性狀相關聯(lián)的候選基因。通過對24個濕地松樣品的DNA序列測序發(fā)現(xiàn)SNP位點，獲得核苷酸多樣性信息、中

2、性進化信息和LD衰退水平，并篩選SNP位點。對111個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遺傳力(W(0))、包括生長因子在內(nèi)的潛在遺傳力(Wp)和實測年總產(chǎn)脂量（W)作為表型性狀，利用關聯(lián)分析鑒定了相關的功能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個磷酸化位點，定位在葉綠體。蛋白質(zhì)二級結構含有2-7個不規(guī)

3、則卷曲，24-25個α-螺旋，三級結構中含有一個cd00684保守域。在氨基酸序列的65-69位出現(xiàn)NDR切割位點，猜測該保守結構能夠在第二個R的N末端斷裂并與底物結合，從而參與底物異構化。預測的兩個磷酸化位點分別位于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的保守

4、性。該基因正在經(jīng)歷平衡選擇的作用，在進化上遵循中性模型，LD水平較低，r2值在100bp左右就下降到0.2以下，需要較大密度的標記。29個高信息量SNP位點中，僅有GT1131和CT2096位點對基礎產(chǎn)脂力（W0)有微弱關聯(lián)（P≤0.1），解釋效應分別為0.15％和0.068％。該基因能夠解釋表型變異的0.218％，但有可能是假關聯(lián)，認為該基因與產(chǎn)脂性狀關系不大。
　　(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的保守性。該基因正在經(jīng)歷平衡選擇的作用，在進化上遵循中性模型，LD水平較高，r2值在2000bp左右下降到0.2以下，且在全部4000bp長度上再沒有明顯下降，標記之間存在緊密連鎖。5個單體型塊中，(-)Apin-2單體型與三個產(chǎn)脂性狀均有顯著相關，解釋效應分別為2.860％、2.901％和2.860％，(-)Apin-3和(-)Apin-4