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，對這套核心研究材料進行耐旱相關(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SSR標(biāo)記對主要來自玉米核心種質(zhì)的288個自交系進行遺傳多樣性分析，共檢測到總計262個等位位點，平均每個SSR位點等位位點數(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種質(zhì)來源，基本對應(yīng)于塘四平頭、Lancaster、Reid和P群四個雜種優(yōu)勢群。總體上，四大種質(zhì)來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)。以等位位點數(shù)目為選擇標(biāo)準(zhǔn)，從這組自交系中選出了94個自交系作為核心研究材料。這組核心研究材料共擁有228個等位位點，占288份自交系等位位點總數(shù)(262)的87％。 2.通過對核心研究材料進行rab17基因的序列多態(tài)性分析，在總計71個序列中，共檢測到37處核苷酸變異，包括19個SNP(平均每87bp一個)和18個Indel(平均每9

4、2bp一個)。在37個變異位點中，在非編碼區(qū)中的有30個，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?？傮w上來看，在rab17基因的啟動子區(qū)及第一個外顯子區(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個單體型。根據(jù)rab17基因序列的系統(tǒng)進化樹分析表明，主要來自美國雜交種P78599的9個自交系與其它自交系間的遺傳距離最遠(yuǎn)。 3.通過S

5、tructuredAssociation(SA)測驗，共檢測到六個序列多態(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{迫條件下的相對含水量具有增效作用，這個插入片段也導(dǎo)致了編碼區(qū)的移碼突變；5'-UTR中的一個Indel與干旱脅迫條件下的開花—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