基于 RAPDs 和 SSRs 的陆地棉 (Gossypium hirsutum L. ) 品种的遗传多样性

基于 RAPDs 和 SSRs 的陆地棉 (Gossypium hirsutum L. ) 品种的遗传多样性

一、Genetic Diversity in Upland Cotton (Gossypium hirsutum L. ) Cultivars Based on RAPDs and SSRs(论文文献综述)

张潇[1](2021)在《陆地棉野生系阔叶棉产量和纤维品质QTL有利等位基因鉴定》文中研究指明棉花是世界上最重要的天然纤维作物,也是重要的油料作物和蛋白作物。陆地棉是世界上种植范围最广泛的栽培种,生产了世界上95%以上的棉花。但是由于经过人类长期的人工选择和遗传改良中少数种质的应用,导致陆地棉种内遗传多样性丧失,遗传基础越渐狭窄,优异资源匮乏,限制高产、优质、多抗棉花新品种的培育。陆地棉野生种系是野生种与栽培种之间的中间类型,其遗传多样性丰富,且具有结铃性强、铃大、纤维品质优异等特点。因此,鉴定陆地棉野生系优良等位基因可为陆地棉遗传改良提供宝贵基因资源。本研究以陆地棉丰产品种中棉所35和陆地棉野生棉阔叶棉大铃材料阔19为亲本,构建包括171个株系的[(中棉所35×阔叶棉19)×中棉所35]BC1F2:7重组自交系群体,利用SSR引物和SLAF-seq检测的SNP标记构建遗传图谱,结合多年多点产量和纤维品质性状鉴定数据,定位棉花产量和纤维品质性状QTL。其结果如下:1.产量和纤维品质性状分析群体产量和纤维品质相关性状在7个环境整体均呈正态分布,变异范围较大,且呈连续分布。方差分析结果显示棉花产量、纤维品质性状除了受基因型控制外,同时也有极显着的环境效应。产量和纤维品质性状间相关性分析表明:子指与衣分和马克隆值呈极显着负相关,与其他性状呈极显着正相关;铃重与衣指呈极显着正相关;衣分与马克隆值呈极显着负相关;衣指与纤维品质性状至少在1个环境中表现为正相关;纤维上半部长度、纤维整齐度和纤维比强度之间呈极显着正相关与马克隆值呈极显着负相关,马克隆值与纤维伸长率无关;产量和纤维品质性状除了马克隆值外都与种子相关性状呈极显着正相关。2.遗传图谱构建利用SLAF-seq技术对重组自交系进行高通量测序获得的SNP标记,以及通过亲本间多态性筛选和群体标记基因检测获得的SSR标记,构建了一张包含1771个位点(1728个SNP标记和43个SSR标记)的遗传图谱,图谱遗传距离为4259.691c M,标记间平均遗传距离4.815 c M,覆盖陆地棉基因组98.75%。At亚组共有938个多态性标记,遗传距离为2219.086 c M,标记间的平均距离为2.366 c M,覆盖At亚组的98.33%;Dt染色体亚组有833个SNP标记,遗传距离为2040.605 c M,标记间的平均遗传距离为2.450 c M,覆盖Dt亚组的96.75%。3.产量性状和纤维品质相关性状QTL定位结合构建的[(中棉所35×阔叶棉19)×中棉所35]BC1F2:7重组自交系群体遗传图谱和产量和纤维品质相关性状在6个不同环境的表型数据,本研究一共定位到339个产量和纤维品质相关性状QTL。产量性状有183个QTL,其中,31个子指QTL,解释性状表型变异6.5-21.4%;44个铃重QTL,解释性状表型变异6.6-28.5%;26个衣分QTL,解释性状表型变异6.7-15.8%;12个衣指QTL,解释性状表型变异6.6-10.9%;68个QTL种子相关性状(种子面积、种子长、种子宽),解释性状表型变异6.6-27.9%。纤维品质有156个QTL,46个QTL纤维上半部长度,解释性状表型变异6.6-35.4%;27个纤维整齐度QTL,解释性状表型变异6.6-17.3%;46个QTL纤维比强度,解释性状表型变异6.5-26.7%;11个马克隆值QTL,解释性状表型变异6.6-21.6%;26个纤维伸长率QTL,解释性状表型变异6.5-16.2%。4.稳定的产量性状和纤维品质相关性状QTL82个QTL在不同环境中重复检测到,包括34个产量性状QTL,48个纤维品质性状QTL。产量性状中有17个子指QTL、8个铃重QTL、8个衣分QTL,1个衣指QTL;17个QTL的有利等位基因来源阔叶棉19,17个QTL有利等位基因来源中棉所35。纤维品质性状QTL中有20个上半部长度QTL、22个比强度QTL、1个马克隆值QTL、3个整齐度QTL、2个伸长率QTL;有31个QTL增效基因来源阔叶棉19,17个QTL增效基因来自中棉所35。此外,246个QTL集中分布在47个QTL簇中。这些多环境鉴定的QTL(尤其有利等位基因来源阔19的QTL)可用于陆地棉分子标记辅助育种。

马君睿[2](2021)在《陆地棉与野生种系尖斑棉杂交群体产量及纤维品质QTL定位》文中研究说明棉花是天然纤维作物,是纺织业必不可少的原材料,同时棉花也是重要的油料来源作物,棉籽经过加工生产可以为我们提供生活中不可或缺的优质植物油。陆地棉种植分布范围广、产量高,但陆地棉种内遗传基础较为狭窄,严重影响棉花遗传改良。陆地棉野生种系与栽培种陆地棉的亲缘关系较近,杂交后代可育,可以直接作为育种材料;而且陆地棉野生种系具有许多优良性状,比如显着的抗虫性、抗病性、优良的耐旱耐盐碱能力,对拓宽陆地棉遗传基础、丰富陆地棉种植资源具有重要的意义。本研究利用陆地棉栽培品种中棉所35作为母本,陆地棉野生种系尖斑棉TX-230作为父本,构建F2:7重组自交系群体。利用SLAF-seq技术得到的SNP标记和SSR标记构建高密度遗传连锁图谱,定位棉花产量和纤维品质性状QTL,为拓宽陆地棉遗传基础奠定基础。主要的研究结果如下:1.产量及纤维品质性状表现在2019-2020年四个环境下,(中棉所35×TX-230)F2:7重组自交系群体产量和纤维品质性状呈连续分布。相关性分析表明,在全部的四个环境中,纤维整齐度、纤维伸长率、纤维长度、断裂比强度两两之间都呈极显着正相关;子指与衣分均呈极显着负相关;衣分与马克隆值呈极显着正相关;在2019海南三亚、2020新疆库尔勒、2020新疆奎屯三个环境下,衣指分别与铃重、百粒重、纤维长度、马克隆值均呈极显着正相关。2.遗传图谱构建利用SLAF-seq技术和SSR技术对(中棉所35×TX-230)F2:7重组自交系群体进行全基因组标记基因型检测,构建的高密度遗传图谱包含2412个位点(2338个SNP位点和74个SSR位点),总图距4696.77 c M,标记间的平均遗传距离为1.95 c M。At亚组有1354个位点,覆盖长度为2434.55 c M,标记间平均遗传距离为1.80 c M。Dt亚组有1058个位点,覆盖长度为2262.25 c M,标记间平均遗传距离为2.14 c M。3.产量及纤维品质性状QTL定位到产量和纤维品质性状QTL共130个,其中包括81个产量性状QTL、49个纤维品质QTL。4个环境下均能检测到的QTL有6个(5个衣分QTL、1个籽指QTL);能在3个环境下检测到的QTL有9个(6个衣分QTL、2个衣指QTL、1个子指QTL);能在2个环境下检测到的QTL有28个(14个衣分QTL、4个子指QTL、5个衣指QTL、1个铃重QTL、4个纤维长度QTL);定位到数量最多的是衣分相关QTL,共有36个,数量最少的是纤维伸长率相关QTL,共定位到2个。这些在3个或4个环境检测到的稳定QTL,可进行下一步精细定位和图位克隆研究。

欧云灿[3](2021)在《陆地棉产量和纤维品质性状QTL分析》文中研究表明棉花是世界上重要的经济作物,也是纺织工业的重要原料之一,棉属包括45个二倍体种和7个异源四倍体种,其中有2个四倍体栽培棉种,分别是陆地棉和海岛棉。陆地棉产量占世界棉花总产量的95%以上,但陆地棉纤维品质比海岛棉差,缺乏纺高档棉纱的品种。棉花产量和纤维品质性状之间存在负相关,因此利用传统的育种方法很难满足纤维品质与产量性状同步改良。随着生物技术的迅速发展,基因组测序技术已广泛应用于棉花分子育种研究中,这为陆地棉产量和纤维品质性状的遗传改良和有利等位基因挖掘奠定了基础。本研究采用SSR分子标记技术和简化基因组测序技术(SLAF-seq)检测(渝棉1号×N274)F2:7重组自交系(RIL)群体180个家系基因型,构建遗传连锁图谱,结合该群体产量和纤维品质表型数据,进行产量和纤维品质性状有利等位基因的挖掘。主要研究结果如下:1.SSR基因型检测本研究以陆地棉优质品种渝棉1号为母本,N274为父本构建(渝棉1号×N274)F2:7重组自交系群体,利用实验室前期筛选的260对多态性SSR引物对RIL群体进行基因型检测,共获得了78个有效的SSR多态性位点。2.SLAF-seq基因型检测利用SLAF-seq技术对RIL群体进行简化基因组测序,共得到1246.78M的reads,亲本平均测序深度为59.29×,子代平均测序深度为27.36×,测序结果共开发获得354046个SLAF标签,其中表现出多态性的有8732个SLAF标签,多态性比例为2.47%。8732个多态性SLAF标签经过多重过滤剔除,共计获得2127个有效SNP位点。3.遗传图谱构建利用Joinmap4.0软件对78个SSR多态性位点和2127个SNP位点进行遗传连锁分析,构建了一张包含78个SSR标记和2127个SNP标记的高密度遗传连锁图谱,该图谱重组长度为3195.8 c M,标记间平均距离为1.4 5c M。其中,A亚基因组包含39个SSR标记和1216个SNP标记,覆盖长度为1683.65 c M,标记间平均距离为1.34 c M;D亚基因组包含39个SSR标记和911个SNP标记,覆盖长度为1512.15 c M,标记间平均距离为1.59 c M。4.产量及纤维品质性状QTL定位在遗传连锁图的基础上,结合2019年重庆、2019年海南、2020年新疆库尔勒和新疆奎屯4个环境的产量和纤维品质性状表型数据,利用软件Map QTL6.0进行QTL检测。在4个环境中共定位到70个产量和纤维品质性状相关QTL,包括12个产量性状相关QTL,58个纤维品质性状相关QTL。其中有46个QTL在染色体A亚组能被检测到,有24个QTL在染色体D亚组能被检测到。在两个环境中均能被检测到的有7个QTL(q SIA01、q FLA01.1、q FLD13.1、q FSA07.2、q FMA01、q FMD06和q FED07),在三个环境中均能被检测的到有3个QTL(q SIA07、q FLA07.2、q FMA07)。此外,有6个QTL簇集中分布在A01、A05、A07、A13、D06和D13染色体上。研究结果为棉花产量和纤维品质QTL的精细定位、图位克隆和候选基因鉴定奠定了基础。

余静文[4](2021)在《基于全基因组重测序解析新疆海岛棉遗传变异及纤维性状相关基因的挖掘》文中进行了进一步梳理海岛棉(Gossypium barbadense L.)是世界上广泛种植的栽培棉之一,因其在纤维品质和抗病性等性状上的突出表现而受到人们的广泛关注。近年来,随着测序技术快速发展,测序成本的降低,基因组学的相关研究进入了高通量、高精度的新时期。基于新型测序技术的海岛棉高质量基因组组装已经完成,而利用高通量的重测序可实现对海岛棉群体的精细分析和基因定位,并为海岛棉基因组资源的高效利用创造条件。新疆自治区是我国目前唯一的海岛棉生产基地,利用分子标记探索新疆棉区自育海岛棉群体遗传变异特点,鉴定具有遗传改良价值的关键基因对加速新疆海岛棉育种进程有着重要意义。本研究对240份海岛棉材料进行了高通量重测序,构建海岛棉的高精度基因组变异图谱,并利用鉴定的遗传变异多态性解析该海岛棉群体的结构和连锁不平衡特点。对12个重要的性状进行表型鉴定和全基因组关联分析,为海岛棉分子生物学研究和遗传改良提供重要遗传信息,主要研究内容和结果如下:1.对220份新疆自育海岛棉资源和20份其它棉区的海岛棉种质资源进行重测序。共获得6.34 Tb的测序数据。通过与基因组的序列比对和群体变异检测,共鉴定到3632231个高质量的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)和221354个片段的插入缺失(Insertion-deletion,In Del)。2.利用系统发育分析、主成分分析(Principal components analysis,PCA)和STURUCTURE分析等方法对该群体进行群体结构预测,发现240个海岛棉材料大致分为5个亚群,其中新疆海岛棉群体大致由4个亚群组成。新疆之外,包括美国、埃及、东亚国家、我国云南和海南等地的海岛棉种质资源单独聚类,并与新疆自育海岛棉存在一定的遗传距离。说明新疆海岛棉逐渐形成了独具特色的海岛棉资源类型。3.海岛棉不同亚群间性状表型变异丰富,特别是纤维品质性状。群体遗传学发现,不同亚群间的遗传多样性差异不明显,国外海岛棉种质资源的遗传多样性整体水平高于新疆海岛棉。连锁不平衡(Linkage disequilibrium,LD)分析发现,新疆海岛棉种质资源的LD水平高于陆地棉和亚洲棉,且At亚组的LD衰减距离大于Dt亚组。4.分别在两个试验点对12个重要的棉花性状进行连续两年的表型鉴定,利用统计分析计算性状间的相关性以及广义遗传力(Broad-sense heritability,BSH),并对表型的多样性进行分析。极显着正相关的性状有单铃重与皮棉和籽棉产量、衣分与皮棉产量、株高与皮棉和籽棉产量、株高与第一果枝节位和单株铃数,以及单株铃数与皮棉和籽棉产量。极显着负相关的性状有第一果枝节位和皮棉产量、衣分、单株铃数。总体看来,纤维品质性状之间的相关性强于产量性状。BSH的变化范围为0.17(单株铃数)至0.57(衣分),其中纤维品质性状的遗传力水平整体来看高于产量性状,可见纤维产量更易受到环境因素的影响。5.用表型数据的最优线性无偏估计(Best linear unbiased prediction,BLUP)值与基因型数据进行全基因组关联分析(Genome-wide association studies,GWAS),基于较严格的阈值(p<0.05/n)共鉴定了168个显着相关核苷酸多态性位点(Single nucleotide polymorphism,SNP)。基于建议相关的阈值(p<1/n)共鉴定了2645个SNP。所鉴定的SNP在基因组上分布不均匀,其中D11号染色体的SNP最多,其次为A07染色体。Dt亚组的SNP数量多于At亚组。对于研究的性状而言,鉴定到的纤维强度关联信号最多,其次是衣分,而籽棉产量和第一果枝节位没有鉴定到显着的关联信号,这可能与性状本身的复杂性和对环境因素的敏感性等因素有关。6.基于上述关联分析结果,利用连锁不平衡系数、基因功能注释和RNAseq等方法筛选候选基因,并用不同纤维强度或衣分表型的海岛棉材料进行q PCR表达分析。鉴定出3个与纤维强度相关的候选基因,包括编码酪蛋白激酶I的基因GB_D11G34371、编码微管相关蛋白的基因GB_D11G3460和GB_D11G3471;1个与衣分相关的重要候选基因GB_A07G1034,该基因编码一种受BRs调节的受体激酶。综上所述,本研究利用重测序完成了海岛棉群体的基因分型,解析了海岛棉的群体结构、连锁不平衡和遗传多样性等特征。并对新疆海岛棉12个重要的性状进行了GWAS分析,其中纤维强度和衣分性状鉴定到了较多的稳定关联SNP。着重分析以上两个性状的关联结果,最终筛选到了2个与纤维强度相关和1个与衣分相关的候选基因。为海岛棉遗传改良提供重要理论基础和目的基因。

王宁[5](2021)在《棉属叶绿体基因组核苷酸进化和遗传关系研究》文中认为棉花是世界上重要的经济作物和纤维作物之一,从野生棉到栽培棉经历了长期的进化和驯化过程。然而,棉花进化和驯化过程中的质体基因组变异及其遗传关系仍然存在争议。本研究收集了72个棉属样品母系遗传的质体基因组序列,对其进行分子进化研究。这些棉属包括新测序的29个异源四倍体陆地棉栽培种个体、7个陆地棉半野生种以及从NCBI数据库下载的36个棉属物种序列。基于得到的叶绿体全基因组序列,重建了棉属物种的系统发育关系,计算了棉属物种的分化时间以及质体基因组核苷酸进化速率。同时,基于叶绿体基因组单核苷酸多态性(SNP)位点,检测了陆地棉半野生种和栽培种的遗传多样性、基因流以及遗传结构模式。主要研究结果如下:1、对72个棉属样品叶绿体基因组序列进行比较分析,发现棉属叶绿体基因组是一个闭合环状的四分体结构,由四部分组成:即长单拷贝区(Large single copy region,LSC)、短单拷贝区(Short single copy region,SSC)和两个反向重复区(Inverted repeat regions,IRs),其叶绿体基因组长度在159,039-163,142 bp之间。选择压力分析表明,野生棉组材料中有16个基因受到正向选择,分别是atp B,atp E,rps2,rps3,rps12,pet B,pet D,pet N,ndh G,rpo C2,rpl16,ccs A,cem A,rbc L,ycf1以及ycf2;半野生和栽培棉组中仅有一个基因位点(rpl2)受到正选择,可能为驯化选择基因。基于质体基因组的遗传聚类分析结果显示,整个棉属物种主要由六个大的进化分支组成,即A+AD基因组、F基因组、E基因组、D基因组、B基因组和C+G+K基因组支,这与前人的研究结果相一致。在系统进化树上,七个陆地棉半野生种和29个陆地棉栽培种样品聚为一个大的遗传分支,半野生种中的阔叶棉与陆地棉的亲缘关系最近,证明栽培陆地棉可能起源于半野生种阔叶棉的结论。此外,A基因组与AD基因组物种聚类为一个独立的遗传分支,进一步证实A基因组可能是异源四倍体AD基因组母本供体种的结论。2、利用叶绿体基因组蛋白编码序列,结合三个化石校准点的棉属物种分化时间检测结果发现,整个棉属大约在中新世时的9.45百万年前起源,B基因组(非洲)和澳大利亚分支(C+G+K基因组)之间约在7.83百万年前发生分化。半野生种和栽培种间的分化大约发生在更新世早期的2.74百万年前,而D基因组的祖先物种起源于上新世时代的5.17百万年前左右。异源四倍体陆地棉AD基因组进化支约在更新世时期的2.50百万年前起源和分化。3、质体基因组转换和颠换速率检测发现,半野生和栽培棉组中转换/颠换的速率比野生棉组高。同样在野生棉组中检测到了更快速的质体基因组核苷酸进化,其突变率为1.2×10–9每年每个位点;而在半野生和栽培棉组中,其核苷酸进化速率较低,为0.18×10–9每年每个位点。此外,在野生棉组物种中共鉴定到479个插入/缺失位点变异,其插入缺失突变的进化速率为0.4×10–9每年每个位点;而在半野生和栽培棉组中,共检测到24个插入/缺失位点变异,其进化速率为0.05×10–11每年每个位点;说明野生棉属物种在长期的自然进化过程中,维持了更快速的进化速率,而半野生和栽培棉花在驯化过程中,经历了强烈的人工选择和驯化选择。4、基于质体基因组的陆地棉半野生种和栽培种的群体遗传学分析发现,半野生种中共鉴定到7个叶绿体DNA单倍型,栽培棉种中共鉴定到22个叶绿体单倍型。此外,半野生种的单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(π)均高于栽培棉种。遗传结构分析结果显示,半野生种和栽培棉种可以分别聚类为对应于各自样品的两大遗传分组。其中,半野生棉组中的阔叶棉和玛利加郎特棉与栽培棉组发生了明显的遗传渐渗,进一步证明栽培棉花物种可能起源于半野生物种阔叶棉的结论;栽培棉花物种在长期的驯化过程中,经历了明显的瓶颈效应,导致遗传多样性降低。基因流检测分析发现,在棉花栽培驯化过程中,从半野生种到栽培种的当代基因流明显高于历史基因流,可能与其驯化起源过程有关,导致了双向不对称的基因流。

何守朴[6](2020)在《外源渐渗对栽培陆地棉群体分化和纤维品质的影响》文中研究说明种间杂交拓展了作物的遗传多样性并改良了关键性状。栽培陆地棉(Upland cotton)是全世界最重要的经济作物之一,是纺织工业主要的天然纤维原料。理解外源渐渗在陆地棉生态适应性和纤维品质等性状形成和改良过程中的作用,对辅助当前陆地棉育种工作具有重要的理论指导意义。本研究以两个陆地棉种质群体为研究对象,通过系统地解析遗传多样性和群体结构特征,结合外源渐渗片段分析和关联分析结果,从全基因组层面揭示了外源渐渗对栽培陆地棉亚群分化和纤维品质性状改良的影响。主要结果如下:利用RAD-seq简化基因组测序对582份四倍体棉进行遗传多样性和群体结构分析发现,半野生棉群体的遗传多样性(π=0.041×10-3)要高于栽培种群体(π=0.022×10-3)。半野生棉群体内部基因型混杂,与先前划分的7个地理种系并不吻合。虽然栽培陆地棉内部遗传多样性整体偏低,但可以明显划分出2个亚群。其中亚群Group-2的品种主要来自较高纬度地区,具有明显的早熟特征。而亚群Group-1的材料则主要来自较低纬度地区。通过比较亚群之间的序列差异,发现Group-1和Group-2两个亚群的分化分别是由A08和A06两条染色体上大范围的的单体型多样性造成。全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)确认了A06染色体变异区间中存在与生育期密切关联的位点。因此,推测这两条染色体的大规模变异可能与陆地棉的生态适应性形成有关。基因型分析发现A06和A08染色体上全部已知单体型均在半野生棉中形成,而这些单体型则可能通过两种模式遗传给栽培陆地棉:(1)不同的单体型独立遗传给不同的栽培陆地棉祖先;(2)某一种单体型遗传给一种栽培陆地棉祖先,而其他单体型则是后期通过人为(或天然)杂交从半野生棉渐渗到栽培种中。随着我国棉花栽培区域整体向新疆转移,保持陆地棉栽培种内A06和A08染色体的多态性将有利于保存陆地棉种质广泛的环境适应性,同时为进一步鉴定和克隆适应性基因提供了理论依据。对1245份栽培陆地棉8个环境纤维品质数据进行关联分析,分别鉴定到4个与纤维长度(FL2、FL3、FL4和FL5)、3个与纤维强度(FS1、FS2和FS3)和3个与纤维伸长率(FE1、FE2和FE3)相关的位点。其中FL3和FS2,以及FL5和FS1是同时调控纤维长度和纤维强度的一因多效位点(称为FL3/FS2,FL5/FS1)。在这些位点中,FL3/FS2、FL4和FS3为本研究首次报道。在群体中分布频率最高的是FL2(>75%),FL4和FL5/FS1分布频率均低于25%,而FL3/FS2和FS3的频率更低(<10%)。低频的优异等位变异普遍对性状有更高的改良效应,如FL3/FS2对纤维长度和纤维强度的改良效应达到15%,而FL2对纤维长度的改良效应仅为4.3%。该结果表明,由于绝大部分陆地棉种质仅携带FL2位点的优异等位变异,而改良效应更高的FL3/FS2仅存在于少量优质渐渗系材料中,从而导致陆地棉优质育种缺乏可利用的基因资源,造成了目前陆地棉纤维品质的改良瓶颈。通过系统分析13个外源棉种在2927份陆地棉种质资源中的渐渗事件发现,在陆地棉中累积渐渗片段最多的3个棉种分别是四倍体海岛棉(G.barbadense)、二倍体亚洲棉(G.arboreum)和瑟伯氏棉(G.thurberi)。该结果与陆地棉远缘杂交历史记载吻合,即海岛棉和源自“陆地棉-瑟伯氏棉-亚洲棉”三元杂交种的Pee Dee系列种质可能是陆地棉纤维品质改良关键的外部基因源。结合纤维品质的全基因组关联分析结果发现,陆地棉纤维品质优异等位变异来源广泛。其中控制纤维长度的FL2和同时控制纤维长度和纤维强度的FL5/FS1,以及控制纤维伸长率的全部三个优异等位变异(FE1、FE2和FE3)片段均直接来源自半野生棉;控制纤维长度的FL4可能是一个发生在基因NAC029(A10G233100)外显子上引入终止密码子的单碱基突变,该突变发生在栽培陆地棉群体;而两个具有较大纤维品质改良效应的优异等位变异FL3/FS2和FS3则分别来源自亚洲棉和瑟伯氏棉渐渗。本研究还发现,虽然栽培陆地棉基因组上存在大量的海岛棉渐渗片段,但上述优异等位变异均不是源自海岛棉。推测远缘杂交导入了大量的海岛棉片段到栽培陆地棉基因组中,然而可能仅有少量优质纤维品种存在海岛棉优异等位变异。优异等位变异的聚合效应分析表明,凡是携带了FL3/FS2和FS3的材料纤维长度和强度均显着优于其他材料。因此我们提出这两个新鉴定到的优异等位变异可能是突破目前陆地棉纤维品质改良瓶颈的关键。然而由于远缘杂交普遍造成的连锁累赘(linkage drag)效应,且这两个位点所在的染色体区间范围较大,导致携带这些优异等位变异的材料在产量和生育期方面存在劣势。未来不仅需要通过大群体精细定位明确这些位点的关键变异和基因(causal variations/genes),打破不利连锁。还需要对陆地棉其他关键性状进行深入剖析,通过整体分析目标性状的聚合效应,筛选出品质、产量和适应性兼顾的优异等位变异组合用于指导棉花分子育种。

刘娜[7](2020)在《利用关联作图解析紫斑牡丹产量相关性状的等位遗传变异》文中研究说明牡丹原产于中国,具有药用、观赏和油用价值。紫斑牡丹(Paeonia rockii)是特有的牡丹野生种之一,广泛分布于中国中部的秦岭及周边地区,其栽培种质主要分布在以甘肃省为中心的西北地区。由于紫斑牡丹结实性强、营养价值高等特性,近年来已经发展成为珍贵的新兴木本油料作物,并在我国北方地区得到了广泛的推广栽培。目前,如何有效提高种子产量已经成为紫斑牡丹高效育种的重要方向,然而与其产量相关的基础研究较为匮乏,并且在紫斑牡丹中与产量相关的功能位点也很少被鉴别。因此,本研究在基于下一代转录组测序(Next-Generation Sequencing,NGS)和单分子长读长转录组测序(Single-Molecule Long-Read Sequencing,SMLRS)数据库的转录因子内SSR位点的开发和应用的基础上,为探索24个产量相关的候选数量性状的遗传构架,在420个紫斑牡丹的栽培种质中开展了产量性状相关的关联作图研究,旨在鉴选调控产量性状的重要等位变异位点,为油用牡丹的高产育种提供分子基础。主要研究结果如下:(1)构建了由420个紫斑牡丹单株构成的关联作图群体,并对24个候选的数量性状进行了调查和分析,结果表明,24个性状在不同样本间表型差异均极显着(P<0.01)。通过相关性分析获得显着相关的组合202对,极显着相关组合182对。主成分分析将24个性状划分为能够较好地解释群体数量性状变异的6个主成分。通过系统聚类分析,将参试群体样本划分为8类,24个性状划分为5类,最终确定了影响紫斑牡丹单株产量的4个主要指标、15个次要指标和5个辅助参考指标。(2)首次在紫斑牡丹中基于NGS和SMLRS转录组测序数据进行了EST-SSR(Expressed Sequence Tag-Simple Sequence Repeat)位点的开发和应用研究。基于已有报道筛选了959个和产量相关的候选转录因子,鉴定了166个包含六种核酸重复类型的EST-SSR位点,平均每5.78个Unigenes含有一个SSR位点,最终102(61.45%)对引物对在两个转录组测序(RNA-seq)品种(‘粉面桃腮’,P.rockii‘Fen Mian Tao Sai’和‘京顺粉’,P.rockii‘Jing Shun Fen’)中成功进行扩增,其中来自诸如AP2、BHLH和HSF基因家族的58个引物对(56.86%),在连锁群体杂交亲本(‘红乔’,P.suffruticosa‘Hong Qiao’和‘凤丹白’M24,P.ostii‘Feng Dan Bai’)和8个随机抽选的紫斑牡丹样本中表现出了多态性。58个位点在37个牡丹样本中的PIC值范围为0.32 to 0.91(平均0.70),证明了高水平的多样性。此外,58个位点在芍药属7个野生种中的转移性为89.66%~100%,在62个芍药属样本中揭示的亲缘关系与已知的谱系树相一致。(3)利用本研究新开发的转录因子内58个多态性EST-SSR标记对紫斑牡丹的作图群体进行遗传多样性评价,共确定了483个等位位点(平均等位基因数为8),多态信息含量(PIC)的平均值为0.514,这均表明该群体具有较高水平的遗传多样性。此外,通过STRUCTURE和聚类分析,揭示作图群体的遗传结构均可划分为4个亚群(K=4)。(4)通过连锁不平衡检测发现,58个EST-SSR位点间的连锁不平衡水平较低。利用混合线性模型(Mixture Linear Models,MLM)进行单标记关联分析,共鉴定了208个显着的关联组合,涉及18个数量性状和55个EST-SSR位点,这些位点主要来自AP2、MYB和NAC等基因家族,并且均解释了较小比例的表型变异。其中,鉴定了3个花部数量性状与11个EST-SSRs相关的13个显着关联组合,单标记解释率为4.15%~25.32%(平均10.55%);8个枝叶数量性状与50个EST-SSRs相关的129个显着关联组合,单标记解释率为3.25%~37.45%(平均10.6%);7个果实数量性状与39个EST-SSRs相关的66个显着关联组合,单标记解释率为4.45%~30.52%(平均11.86%)。(5)将关联作图结果在连锁群体中进行验证,发现在两个群体中同时出现的关联组合共计2个,均为与顶小叶长显着关联的组合,且在两个群体内一致效应的组合有2个,P026为正效应和PS17为负效应,并汇总了优势等位位点信息。综上所述,本研究首次基于紫斑牡丹NGS和SMLRS获得的转录组测序数据库,鉴选出和产量相关的转录因子内EST-SSR位点58个,在此基础上利用关联分析方法鉴选出调控紫斑牡丹产量性状的EST-SSR位点208个,这为油用牡丹产量性状的鉴选和遗传改良提供了分子水平的参考。

朱林[8](2020)在《基于140种植物全基因组序列的SSRs比较分析与长SSRs潜在功能的初探》文中认为简单重复序列(Simple sequence repeats,SSRs)是一种DNA重复序列,大量存在于真核生物和原核生物的基因组中。分子生物学技术与生物信息学的飞速发展使得SSRs分子标记成为生态学应用中最流行,用途最广泛的标记类型。不仅如此,SSRs在生物生长发育过程及适应性进化等方面也起到至关重要的作用。基于SSRs的这些特性结合目前已经发布的植物基因组数据,我们针对目前测序完成的140种植物,利用比较基因组学等生物信息学方法对其基因组SSRs进行了分析,其结果如下。1.植物基因组特征及其与SSRs特征之间的关系目前已测序完成的物种中裸子植物拥有最大的基因组(平均为16,529Mbp),藻类植物的基因组大小差异最明显(最大基因组是最小基因组的167倍)。蕨类植物的基因组较小,被子植物中单子叶植物基因组比双子叶植物基因组大,双子叶植物类群中不同科之间的基因组也存在一定差异(大小为均值比较)。使用MISA程序总共鉴定出283,867,588个SSRs。结果表明,总体而言基因组大小与SSRs的数量呈强正相关关系,而与SSRs的密度呈弱负相关关系。藻类植物的SSRs密度差异较大,而在被子植物中SSRs分布密度差异较小。2.不同植物类群中SSRs的分布情况植物基因组中SSRs最丰富的类型是六核苷酸重复,分布最稀少的类型是十核苷酸重复。藻类植物的SSRs类型分布表现出与其它类别植物不同的偏好。藻类植物中仅次于六核苷酸重复的SSRs类型为三核苷酸重复,其他类群植物为七核苷酸重复。而排在第三位的类型在不同科之间也存在明显差异。我们发现SSRs中的GC含量和基因组中GC含量成正相关关系,仅有少数植物例外。藻类植物GC含量的大小差异最大,平均GC含量最高,其次是单子叶植物的禾本科物种。双子叶植物、蕨类植物和苔藓植物的GC含量均比较小,最小的豆科植物(双子叶植物)的平均GC含量仅有31.13%。通过分析GC含量和SSRs motif之间的关系,表明SSRs motif的分布偏好受GC含量的影响。一般而言,GC含量越高,SSRs中G/C丰富的motif越多,在藻类植物和禾本科植物中有明显的此类情况。A/T丰富的motif在类型上比G/C丰富的motif多,导致藻类植物和禾本科植物GC含量对motif的影响不是以50%为分界线,当它们基因组GC含量达到一定数值(小于50%),SSRs的Top 10中G/C丰富的motif明显增多。3.植物中长SSRs的分布与潜在功能的分析通过对基因组中特别长的SSRs(长度≥1000bp)的分布统计分析发现,双子叶植物中长SSRs分布更多。在SSRs类型中,二核苷酸重复和三核苷酸重复的数量比六核苷酸重复数量更高。另外,二核苷酸重复AG/AT/AC(包括其反向motif GA/TA/CA)和三核苷酸重复TTA/TTC(包括其变形motif TAT/ATT/TCT等)是数量最多的motif类型。对编码区中的长SSRs(长度≥500bp)进行分析发现其数量比在基因组中更为稀少。对其存在长SSRs的蛋白质序列分析发现,长SSRs的出现并未对其蛋白质功能结构域产生直接影响,但是其本身具有何种功能还待进一步分析。并在陆地棉(Gossypium hirsutum)和马铃薯(Solanum tuberosum)中设计验证长的SSRs中的潜在功能和作用。CDS序列中的长SSRs会影响蛋白质结构,非三联体motif的长度对其蛋白质二级结构的影响要比三联体motif更大。本研究为全面了解植物中SSRs的偏好、特性和分布与其在进化中的潜在作用提供了有益的见解。

焦梦佳[9](2020)在《利用棉花优质渐渗系进行纤维长度及其相关性状QTL的定位》文中研究指明棉花为纺织工业提供天然可再生纤维原料。随着现代纺织技术的不断推进和人们生活质量的提高,棉花纤维品质改良越来越受到育种工作者的重视。纤维长度是决定纤维品质性状的重要指标之一,在育种选择中备受关注。由于纤维长度和主要产量性状之间的连锁累赘现象,利用传统育种方法实现棉花纤维品质与产量性状的同步改良存在一定困难。随着作物分子标记技术和基因组学快速发展,利用分子标记选择辅助育种颇具潜力和应用前景。本研究利用渗入了海岛棉遗传组分且纤维长度极为突出的陆地棉Sealand(Se)和高产多抗的鲁棉研37号(LMY37)进行杂交,构建F2和F2:3作图群体,对棉花纤维长度及其相关性状进行QTL鉴定,获得对目标性状贡献率较高的QTL,为下一步棉花纤维长度主效QTL的精细定位和候选基因的鉴定与克隆奠定基础。主要研究结果如下:1、对F2群体的6个性状表型数据进行正态分布检验,发现仅纤维长度和断裂比强度完全符合正态分布。对F2:3群体的7个性状表型数据进行正态分布检验,发现纤维长度、断裂比强度、整齐度指数、衣分和铃重等5个性状完全符合正态分布。对F2和F2:3群体的7个纤维性状进行相关性分析,结果表明,纤维长度与断裂比强度呈极显着正相关,与衣分呈极显着负相关;纤维强度与整齐度指数呈极显着正相关,与衣分呈极显着负相关;铃重与纤维长度、纤维强度和马克隆值呈极显着性正相关。2、利用10139个标记对亲本Sealand和鲁棉研37号进行标记多态性筛选,共获得366个多态性标记,多态率约为3.61%。利用336个多态性标记对F2群体进行基因分型,其中2个标记在群体扩增结果中产生了2个多态性位点,1个标记在群体扩增结果中产生了3个多态性位点。利用F2群体的基因型数据构建了一个含305个标记位点的遗传连锁图谱,图距总长度为2663.66 cM,约占陆地棉基因组的59.86%,平均每条染色体约11.73个标记位点,每条染色体上包含342个标记位点不等,每两个标记位点之间的平均图距为8.76cM,每条染色体平均长度约102.45 cM。3、基于遗传连锁图谱,采用WinQTLCart 2.5软件对纤维长度和其他纤维相关性状进行QTL定位,共鉴定到26个QTLs,其中5个QTLs在F2和F2:3群体中均可检测到,9个QTLs与纤维长度相关,解释表型变异率为3.87%10.75%,分布在4条染色体上(Chr.A07、Chr.A12、Chr.A13和Chr.D06)。另外还鉴定到7个与断裂比强度相关的QTLs,解释表型变异率为3.98%25.76%;2个与马克隆值相关的QTLs,解释表型变异率为7.03%11.93%;5个与衣分相关的QTLs,解释表型变异率为4.59%16.28%;3个与铃重相关的QTLs,解释表型变异率为4.68%8.41%。在这26个QTLs中,18个QTLs的增效基因来源于优异纤维种质Sealand(其中9个QTLs与纤维长度相关,7个QTLs与断裂比强度相关,2个QTLs与铃重相关),8个QTLs的增效基因来源于高产多抗的陆地棉亲本鲁棉研37号(2个QTLs与马克隆值相关,5个QTLs与衣分相关,1个QTL与铃重相关)。4、本研究共鉴定到3个QTL簇,即C7-cluster、C12-cluster和C25-cluster,这些QTL簇共包括9个QTLs,分布在3条染色体上(Chr.A07、Chr.A12和Chr.D06),其中与纤维长度相关的QTL有3个,与断裂比强度相关的QTL有3个,与马克隆值、衣分和铃重相关的QTL各1个。C25-cluster仅与纤维品质性状相关,C7-cluster和C12-cluster既与纤维品质性状相关,又与产量性状相关。通过生物信息学分析,初步鉴定了两个可能与纤维发育相关的基因:GhD06G0142和GhD06G0145。

贾永斌[10](2020)在《海岛棉产量、纤维品质性状QTL有利等位基因鉴定》文中提出棉花是我国重要的经济作物,也是主要的天然纤维作物,分布较为广泛。在生活水平的提高以及纺织工艺不断提升的推动下,对棉纤维的需求量和品质也提出了更高的要求。陆地棉具有单产高、适应性强等特点,是目前全球种植最为广泛的栽培种,占世界棉花产量的95%。海岛棉纤维品质优异,其长度、细度、强度都较为优良,但其纤维产量不高。通过将海岛棉的优异基因导入陆地棉,扩大其遗传基础,对陆地棉产量和纤维品质等农艺性状进行改良。本研究以海岛棉C084-220与陆地棉中35为亲本材料,构建了由523个单株组成的海岛棉代换系材料。在实验室前期构建的遗传图谱D亚组上选取SSR标记对单株基因型进行检测,并对BC3F2群体、BC3F2:3家系、BC3F2:4家系和BC3F2:5家系的产量、品质性状进行鉴定。将实验室前期的A亚组基因型检测数据与本研究中的D亚组数据相结合,根据四个群体相关性状表型数据,对海岛棉产量、纤维品质性状QTL有利等位基因进行鉴定。主要研究结果如下:1.D亚组染色体片段代换系各单株分析根据BC3F2群体基因型检测结果,使用GGT软件对各单株代换片段进行分析,结果显示:各单株平均恢复率86.08%,背景恢复率位于54.60%~97.80%之间,背景恢复率达到80%以上的单株占BC3F2群体单株总数的83.2%。代换片段总长度10.95cM~826.91cM,平均总长度246.45cM,平均代换率13.50%。523个单株全部含有代换片段,各单株代换片段位于2~41之间,平均代换片段数19.64个。2.D亚组染色体片段代换系各染色体分析代换系中各染色体平均背景恢复率为86.2%,背景恢复率位于81.2%~90.9%之间,第19染色体含陆地棉片段最长为179.0cM,第18染色体含陆地棉片段最短为79.8cM。代换系中各染色体含海岛棉纯合片段位于2.8cM~9.9cM之间,其中第21染色体含纯合片段最长,第22染色体含纯合片段最短,海岛棉纯合片段比率位于2.1%~4.9%之间,平均代换率3.5%。代换系中各染色体含海岛棉杂合片段位于9.5cM~26.7cM之间,其中第21染色体含杂合片段最长,第26染色体含杂合片段最短,导入海岛棉杂合片段比率位于6.8%~13.2%之间,平均代换率10.0%。代换系中各染色体含有海岛棉总片段位于12.8cM~36.6cM之间,其中第21染色体导入总片段最长,第26染色体导入总片段最短,导入海岛棉总片段比率位于9.2%~18.1%之间,平均代换率13.4%。3.产量、纤维品质QTL定位分析本研究在BC3F2群体单株、BC3F2:3家系、BC3F2:4家系和BC3F2:5家系中,共检测到126个QTL。其中49个产量性状QTL(32个衣分QTL,17个子指QTL),77个纤维品质性状QTL(20个纤维长度QTL,10个纤维整齐度QTL,16个纤维比强度QTL,12个马克隆值QTL,19个伸长率QTL),LOD值位于2.0~25.9之间,解释表型变异位于1.8%~21.2%之间。共有24个QTL在多个环境中被检测到。有利等位基因源于C084-220的QTL有50个,有利等位基因源于中棉所35的QTL有76个。4.QTL簇分析本研究在10条染色体上共鉴定出14个QTL簇,其中5个分布于A亚组,9个分布于D亚组。在第8染色体检测到3个QTL簇,在第14与21染色体上分别检测到2个QTL簇,其余染色体各检测到1个QTL簇。这些QTL簇中,共包含48个QTL,其中有12个QTL在多个环境中稳定存在。

二、Genetic Diversity in Upland Cotton (Gossypium hirsutum L. ) Cultivars Based on RAPDs and SSRs(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、Genetic Diversity in Upland Cotton (Gossypium hirsutum L. ) Cultivars Based on RAPDs and SSRs(论文提纲范文)

(1)陆地棉野生系阔叶棉产量和纤维品质QTL有利等位基因鉴定(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 棉属的分类、进化、种质资源
        1.1.1 棉属的分类
        1.1.2 棉属的进化
        1.1.3 棉属种质资源
        1.1.4 阔叶棉性状特征
    1.2 遗传图谱构建和QTL定位
        1.2.1 DNA分子标记
        1.2.2 遗传图谱构建
        1.2.3 简化基因组测序
        1.2.4 SLAF-seq技术在遗传图谱中的应用
    1.3 棉花QTL定位
        1.3.1 QTL定位的原理及方法
        1.3.2 半野生棉QTL定位研究进展
第2章 引言
    2.1 研究目的与意义
    2.2 技术路线
第3章 试验材料与方法
    3.1 试验材料
    3.2 试验器材
    3.3 试验过程
        3.3.1 全基因组DNA提取
        3.3.2 PCR扩增体系及反应体系
        3.3.3 PCR扩增产物检测
    3.4 SSR标记和SLAF-seq技术
        3.4.1 多态性引物筛选与群体基因型检测
        3.4.2 SLAF-seq技术
    3.5 遗传图谱构建及QTL定位
        3.5.1 遗传图谱构建
        3.5.2 棉花纤维产量和纤维品质QTL定位
第4章 结果与分析
    4.1 产量和纤维品质性状分析
    4.2 遗传图谱构建
        4.2.1 SSR引物筛选及SLAF-seq测序
        4.2.2 遗传图谱构建
    4.3 产量性状QTL定位
        4.3.1 子指QTL
        4.3.2 铃重QTL
        4.3.3 衣分QTL
        4.3.4 衣指QTL
        4.3.5 种子相关性状QTL
    4.4 纤维品质相关性状QTL定位
        4.4.1 纤维上半部长度QTL
        4.4.2 纤维整齐度QTL
        4.4.3 纤维比强度QTL
        4.4.4 马克隆QTL
        4.4.5 纤维伸长率QTL
    4.5 产量及纤维品质性状QTL簇
第5章 讨论
    5.1 遗传图谱作图亲本的选择及群体的类别
    5.2 SLAF-seq技术的应用
    5.3 稳定QTL及有利等位基因来源
    5.4 产量和纤维品质性状QTL簇
第6章 结论
    6.1 多态性SSR标记和SNP标记
    6.2 遗传图谱构建
    6.3 产量和纤维品质性状QTL
参考文献
致谢
发表论文情况

(2)陆地棉与野生种系尖斑棉杂交群体产量及纤维品质QTL定位(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
    1.1 棉属的分类
        1.1.1 近代棉属的分类
        1.1.2 现代棉属的分类
        1.1.3 棉属的分类进展
        1.1.4 棉属栽培种
    1.2 棉花种质资源
        1.2.1 野生棉种的特征性状及研究进展
        1.2.2 陆地棉野生棉种系的特征性状及研究进展
    1.3 遗传图谱构建
    1.4 简化基因组测序技术
        1.4.1 简化基因组测序技术种类及比较
        1.4.2 SLAF-seq技术的原理
        1.4.3 SLAF-seq测序技术的研究进展
    1.5 棉花QTL定位
        1.5.1 QTL定位原理
        1.5.2 棉花纤维品质性状QTL定位研究进展
        1.5.3 棉花产量性状QTL定位研究进展
        1.5.4 陆地棉野生种系尖斑棉QTL定位研究进展
第2章 引言
    2.1 研究背景
    2.2 研究内容与技术路线
第3章 材料与方法
    3.1 研究材料
    3.2 试验仪器与试剂
    3.3 棉花DNA提取
        3.3.1 DNA提取步骤
        3.3.2 DNA提取试剂配制
    3.4 SSR标记
        3.4.1 扩增引物来源
        3.4.2 PCR扩增反应体系及程序
        3.4.3 扩增产物检测
    3.5 SLAF-seq测序
        3.5.1 SLAF-seq测序流程
        3.5.2 SNP数据分析
    3.6 数据分析
        3.6.1 表型性状统计分析
        3.6.2 群体基因型SSR标记检测
        3.6.3 遗传图谱构建
        3.6.4 产量和纤维品质QTL定位
第4章 结果与分析
    4.1 重组自交系群体产量及纤维品质性状表现
    4.2 产量和纤维品质性状的方差分析
    4.3 产量和纤维品质性状的相关性分析
    4.4 陆地棉高密度遗传图谱构建
        4.4.1 SSR多态性引物检测群体基因型和SLAF-seq测序检测群体基因型
        4.4.2 遗传图谱构建
    4.5 产量和纤维品质相关的QTL检测
        4.5.1 产量性状相关QTL
        4.5.2 纤维品质性状相关QTL
    4.6 QTL簇分析
第5章 讨论
    5.1 重组自交系群体特性及亲本材料选择
    5.2 SLAF-seq测序构建遗传图谱的优势
    5.3 有利等位基因来源
    5.4 QTL簇
第6章 结论
    6.1 高密度遗传图谱
    6.2 产量及纤维品质性状QTL定位
    6.3 QTL簇
参考文献
致谢
在校期间发表的论文

(3)陆地棉产量和纤维品质性状QTL分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 棉属的进化与分类
    1.2 棉纤维的发育
        1.2.1 起始阶段
        1.2.2 伸长阶段
        1.2.3 次生细胞壁合成阶段
        1.2.4 脱水成熟阶段
    1.3 棉花纤维品质和产量的影响因素
        1.3.1 棉花纤维品质研究指标
        1.3.2 棉花纤维品质的影响因素
        1.3.3 棉花产量构成因素
        1.3.4 棉花产量的影响因素
    1.4 产量和纤维品质性状的同步改良
    1.5 分子标记类型与特点
        1.5.1 简单重复序列多态性标记SSR及其应用
        1.5.2 单核苷酸多态性标记SNP及其应用
    1.6 作图群体
    1.7 棉花遗传连锁图谱
        1.7.1 种间遗传图谱
        1.7.2 种内遗传图谱
    1.8 产量和纤维品质性状QTL定位研究进展
第2章 引言
    2.1 研究背景
    2.2 研究内容与技术路线
第3章 材料与方法
    3.1 研究材料
    3.2 实验仪器设备
    3.3 DNA的提取
        3.3.1 提取试剂
        3.3.2 叶片的采取
    3.4 SSR分子标记技术
        3.4.1 PCR扩增体系和反应程序
        3.4.2 PCR扩增产物的检测
        3.4.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳实验步骤
        3.4.4 基因型分型的统计
    3.5 SLAF-seq技术
    3.6 表型分析及QTL检测
        3.6.1 产量和纤维品质性状检测
        3.6.2 表型性状分析
        3.6.3 产量及纤维品质性状QTL定位
第4章 结果与分析
    4.1 遗传图谱构建
        4.1.1 SSR标记基因型分型
        4.1.2 SNP标记基因型分型
        4.1.3 陆地棉遗传图谱构建
    4.2 RIL群体产量和纤维品质性状统计分析
        4.2.1 群体产量性状表现
        4.2.2 群体纤维品质性状表现
        4.2.3 群体纤维品质和产量性状的相关性分析
        4.2.4 群体纤维品质和产量性状的方差分析
    4.3 产量和纤维品质性状QTL初步定位
        4.3.1 产量性状QTL初步定位
        4.3.1.1 籽指QTL分析
        4.3.1.2 铃重QTL分析
        4.3.1.3 衣分QTL分析
        4.3.2 纤维品质性状QTL初步定位
        4.3.2.1 纤维长度QTL分析
        4.3.2.2 纤维整齐度QTL分析
        4.3.2.3 纤维比强度QTL分析
        4.3.2.4 纤维马克隆QTL分析
        4.3.2.5 纤维伸长率QTL分析
    4.4 产量和纤维品质性状QTL簇分析
第五章 讨论
    5.1 作图亲本与群体
    5.2 遗传连锁图谱
    5.3 产量和纤维品质性状QTL簇分析
    5.4 有利等位基因的来源
    5.5 稳定QTL和共同QTL
第6章 结论
    6.1 重组自交系群体构建
    6.2 遗传连锁图谱构建
    6.3 产量和纤维品质性状QTL初步定位
    6.4 稳定QTL和共同QTL
参考文献
致谢
在校期间发表的论文

(4)基于全基因组重测序解析新疆海岛棉遗传变异及纤维性状相关基因的挖掘(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
缩略词表
1 文献综述
    1.1 棉花种质资源概况
        1.1.1 海岛棉起源与分类
        1.1.2 海岛棉遗传多样性研究进展
        1.1.3 新疆海岛棉育种进程
    1.2 海岛棉种质资源的利用
        1.2.1 种间杂种优势利用
        1.2.2 海岛棉与陆地棉种间渐渗作用
    1.3 全基因组关联分析
        1.3.1 全基因组关联分析原理与流程
        1.3.2 棉花基因组测序研究进展
        1.3.3 海岛棉群体遗传图谱的构建
        1.3.4 海岛棉全基因组关联分析研究进展
        1.3.5 全基因组关联分析的扩展
    1.4 本研究的目的和意义
2 研究报告
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 田间试验
        2.2.2 表型鉴定与分析
        2.2.3 文库构建和测序
        2.2.4 序列质量检测和过滤
        2.2.5 基因分型
        2.2.6 群体结构分析
        2.2.7 LD和群体遗传多样性分析
        2.2.8 群体受选择分析
        2.2.9 全基因组关联分析
        2.2.10 候选基因的鉴定
        2.2.11 表达分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 SNP和 In Del的鉴定
        2.3.2 群体结构特点
        2.3.3 连锁不平衡和遗传多样性分析
        2.3.4 选择区域鉴定
        2.3.5 关联群体的表型变异
        2.3.6 全基因组关联分析
        2.3.7 纤维强度相关候选基因的鉴定和表达
        2.3.8 衣分相关候选基因的鉴定和表达
    2.4 讨论
        2.4.1 基于重测序的海岛棉基因分型
        2.4.2 独特的新疆自育海岛棉种质资源
        2.4.3 不同性状关联位点的鉴定
        2.4.4 棉花纤维性状相关候选基因
        2.4.5 展望
    2.5 结论
参考文献
附表

(5)棉属叶绿体基因组核苷酸进化和遗传关系研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 棉属物种研究概况
    1.2 质体基因组进化与系统发育
        1.2.1 叶绿体基因组学
        1.2.2 系统发育学
        1.2.3 分子进化
    1.3 群体遗传学
        1.3.1 遗传多样性
        1.3.2 遗传结构与基因流
    1.4 棉花驯化研究现状
    1.5 研究目的与意义
    1.6 拟解决的科学问题
第二章 棉属质体基因组进化与驯化选择研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 植物材料和DNA提取
        2.1.2 棉花叶绿体DNA文库构建及测序
        2.1.3 叶绿体基因组组装及注释
        2.1.4 遗传关系分析
        2.1.5 分化时间估计
        2.1.6 核苷酸替换分析
        2.1.7 进化速率估计
        2.1.8 选择压力分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 棉属叶绿体基因内容和基因顺序
        2.2.2 进化关系
        2.2.3 分化时间估计
        2.2.4 核苷酸替换
        2.2.5 进化速率估计
        2.2.6 选择压力
    2.3 讨论
        2.3.1 棉属进化关系
        2.3.2 分化时间估计
        2.3.3 核苷酸序列进化
        2.3.4 进化速率
        2.3.5 适应性选择
第三章 棉属质体基因组群体遗传学研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 遗传多样性分析
        3.1.2 遗传结构分析
        3.1.3 基因流
    3.2 结果与分析
        3.2.1 遗传多样性分析
        3.2.2 遗传结构分析
        3.2.3 历史基因流与当代基因流
    3.3 讨论
        3.3.1 遗传多样性
        3.3.2 遗传结构
        3.3.3 遗传渐渗
结论与展望
参考文献
附录
攻读硕士期间取得的科研成果
致谢

(6)外源渐渗对栽培陆地棉群体分化和纤维品质的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略词表
1 文献综述
    1.1 研究问题的由来
    1.2 棉属的分类和起源
    1.3 陆地棉的驯化和育种
        1.3.1 栽培陆地棉的起源与驯化
        1.3.2 中国陆地棉的引种与育种
    1.4 陆地棉遗传多样性、群体分化及其生物学意义
        1.4.1 陆地棉遗传多样性和群体分化
        1.4.2 染色体倒位和生态适应性
    1.5 棉属各种的育种潜力和利用
        1.5.1 棉属各种的育种潜力
        1.5.2 棉属种间杂交育种的研究进展
        1.5.3 棉属种间杂交渐渗系的相关基础研究进展
    1.6 陆地棉纤维品质QTL的研究进展、局限性及对策
        1.6.1 我国陆地棉纤维品质现状
        1.6.2 陆地棉纤维品质分子标记研究进展
        1.6.3 当前陆地棉种质资源群体纤维品质QTL研究的局限性
        1.6.4 突破陆地棉纤维品质QTL研究局限性的对策
    1.7 本研究的目的和意义
2 外源渐渗引起陆地棉群体分化和重要性状改变
    2.1 材料和方法
        2.1.1 材料背景
        2.1.2 田间实验设计和表型数据
        2.1.3 DNA提取
        2.1.4 测序文库的构建
        2.1.5 变异发掘
        2.1.6 遗传多样性和群体结构
        2.1.7 全基因组关联分析
        2.1.8 渐渗分析
        2.1.9 转录组数据分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 遗传结构关系
        2.3.2 栽培种内亚群表型比较
        2.3.3 栽培陆地棉亚群分化的原因
        2.3.4 A06和A08分化区间内的基因表达特征
        2.3.5 全基因组关联分析确认分化区间内与性状关联的变异
        2.3.6 A06和A08染色体特异单体型可能的形成机制
    2.4 讨论
        2.4.1 不同陆地棉地理种系之间的遗传成分混杂
        2.4.2 染色体倒位引起群体分化和适应性变化
        2.4.3 A06和A08上的染色体结构变异是从半野生棉上渐渗而来
3 陆地棉纤维品质的遗传基础及渐渗对纤维品质的改良
    3.1 材料与方法
        3.1.1 材料背景
        3.1.2 田间实验设计和纤维品质数据调查
        3.1.3 DNA提取
        3.1.4 测序文库的构建
        3.1.5 变异发掘
        3.1.7 遗传多样性和群体结构
        3.1.8 全基因组关联分析
        3.1.9 渐渗分析
        3.1.10 RNA的提取、荧光定量PCR、测序文库构建和RNA测序
        3.1.11 转录组数据分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 不同棉种在陆地棉基因组上的渐渗
        3.2.2 陆地棉纤维品质的遗传基础
        3.2.3 FL2的遗传基础
        3.2.4 亚洲棉渐渗位点FL3/FS2的遗传基础
        3.2.5 FL4的遗传基础
        3.2.6 FL5/FS1的遗传基础
        3.2.7 瑟伯氏棉渐渗位点FS3的遗传基础
        3.2.8 亚洲棉/瑟伯氏棉渐渗片段对纤维品质的改良效应及其可能的起源
        3.2.9 陆地棉纤维长度和纤维强度全部优异位点的来源
        3.2.10 FE1的遗传基础
        3.2.11 FE2的遗传基础
        3.2.12 FE3的遗传基础
        3.2.13 纤维伸长率与纤维长度和纤维强度的关系及其优异等位变异的应用策略
    3.3 讨论
        3.3.1 陆地棉纤维品质优异等位变异来源广泛
        3.3.2 大多数优质陆地棉的优异等位变异不是来源于海岛棉
        3.3.3 当前陆地棉纤维品质改良瓶颈的分子基础和对策
4 全文结论与创新点
    4.1 全文结论
    4.2 创新点
参考文献
附录 Ⅰ:附表
附录 Ⅱ:作者介绍
致谢

(7)利用关联作图解析紫斑牡丹产量相关性状的等位遗传变异(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 产量相关性状的研究
        1.1.1 作物产量相关性状的研究
        1.1.2 牡丹产量相关性状的研究
    1.2 SSR标记在作物中的研究应用
    1.3 产量相关的转录调控因子及SSR标记的研究
        1.3.1 作物产量相关的转录调控因子研究
        1.3.2 作物中产量相关的SSR标记的研究
        1.3.3 牡丹中与产量相关的SSR标记的研究
        1.3.4 利用转录组测序数据库鉴定作物内EST-SSR标记
    1.4 关联作图及其在牡丹遗传育种中的应用
        1.4.1 关联作图的内涵及影响因素
        1.4.2 关联作图的优势和策略
        1.4.3 关联作图在作物中的应用现状
        1.4.4 关联作图在作物产量研究中的应用
        1.4.5 关联作图在牡丹遗传育种中的应用
    1.5 本研究的目的和意义
    1.6 本研究的主要内容和技术路线
2 紫斑牡丹群体产量相关性状的表型分析
    2.1 材料及方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 性状测定
        2.1.3 数据统计方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 紫斑牡丹群体数量性状表型变异分析
        2.2.2 紫斑牡丹群体数量性状的相关性分析
        2.2.3 紫斑牡丹群体数量性状的主成分分析
        2.2.4 紫斑牡丹群体数量性状的聚类分析
    2.3 讨论
        2.3.1 紫斑牡丹群体的数量性状特点和分布类型
        2.3.2 紫斑牡丹群体数量性状变异分析方法
        2.3.3 紫斑牡丹高产性状的选育
    2.4 小结
3 紫斑牡丹产量相关转录因子内SSR标记的开发及高效性评价
    3.1 材料及方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 基因组DNA的提取和检测
        3.1.3 EST-SSR标记的查找、引物设计、有效性和多态性筛选
        3.1.4 数据分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 数据分析
        3.2.2 EST-SSR标记的有效性、多态性筛选及功能注释
        3.2.3 EST-SSR标记的多态性及通用性检测
        3.2.4 EST-SSR标记的有效性检测
    3.3 讨论
        3.3.1 基于两代转录组测序技术开发EST-SSR标记
        3.3.2 EST内 SSR标记的重复类型
        3.3.3 EST内 SSR标记的有效性和多态性
        3.3.4 EST-SSR标记对芍药属种质遗传关系的评价
    3.4 小结
4 紫斑牡丹关联群体遗传多样性和群体结构分析
    4.1 材料及方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试验方法
        4.1.3 数据统计分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 群体遗传多样性分析
        4.2.2 群体遗传结构分析
    4.3 讨论
        4.3.1 紫斑牡丹群体遗传多样性评价
        4.3.2 紫斑牡丹群体遗传结构分析
    4.4 小结
5 紫斑牡丹产量相关性状及其与EST-SSR标记的关联作图
    5.1 材料及方法
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 关联群体表型性状测定
        5.1.3 基因组DNA提取、EST-SSR标记筛选和基因型分型
        5.1.4 数据统计分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 连锁不平衡分析
        5.2.2 紫斑牡丹产量相关的花部性状的单标记关联作图
        5.2.3 紫斑牡丹产量相关枝叶性状的单标记关联作图
        5.2.4 紫斑牡丹产量相关的果实性状的单标记关联作图
        5.2.5 与紫斑牡丹果实性状显着相关的EST-SSR标记
    5.3 讨论
        5.3.1 木本植物的连锁不平衡水平
        5.3.2 利用关联作图确定功能性等位变异
        5.3.3 调控紫斑牡丹产量性状的AP2基因家族
        5.3.4 调控紫斑牡丹产量性状的MYB类转录因子
    5.4 小结
6 关联群体显着关联位点在连锁群体中的验证
    6.1 材料及方法
        6.1.1 试验材料
        6.1.2 群体表型性状测定
        6.1.3 基因组DNA提取、SSR标记筛选和基因型分型
        6.1.4 数据统计分析
    6.2 结果与分析
    6.3 讨论
    6.4 小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 存在问题及展望
    7.3 创新点
参考文献
附录
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢

(8)基于140种植物全基因组序列的SSRs比较分析与长SSRs潜在功能的初探(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 植物基因组测序的进展
    1.2 简单重复序列简介
        1.2.1 简单重复序列的定义
        1.2.2 简单重复序列的分类
        1.2.3 简单重复序列的分布
        1.2.4 简单重复序列与适应性进化
    1.3 SSRs分子标记应用
        1.3.1 SSRs分子标记的特点
        1.3.2 SSRs标记在分子生态学中的应用
    1.4 研究的目的和意义
2 材料与方法
    2.1 植物基因组数据的获取和物种的分类
        2.1.1 植物基因组数据的获取
        2.1.2 植物的分类方法
    2.2 基因组数据的格式化处理
    2.3 SSRs的提取
    2.4 长SSRS的提取与分析
    2.5 数据处理
3 结果与分析
    3.1 植物信息的统计
    3.2 SSRS的分布统计
        3.2.1 植物中SSRS的总体分布情况
        3.2.2 被子植物不同科之间SSRS的分布情况
    3.3 不同分类群中SSRS的分布偏好
        3.3.1 不同SSRs类型在不同分类植物中的分布
        3.3.2 植物基因组和SSRs中GC含量的统计
        3.3.3 GC含量与SSRs motif的关系
    3.4 植物中长SSRs的分析
        3.4.1 基因组中长SSRs的分布偏好
        3.4.2 编码区中长SSRs的结构与功能预测
4 讨论
    4.1 植物基因组大小与SSRs频率的关系
    4.2 SSRs偏好性的影响因素
    4.3 植物基因组和CDS中长的SSRs分布的偏好性
5 结论
参考文献
附录
致谢

(9)利用棉花优质渐渗系进行纤维长度及其相关性状QTL的定位(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词表
第一部分 文献综述
    1 棉花的起源与分类
    2 棉纤维的发育及结构
    3 遗传标记技术的发展
        3.1 形态学标记
        3.2 细胞学标记
        3.3 生化标记
        3.4 分子标记
    4 遗传连锁图谱
        4.1 遗传作图群体构建
        4.2 遗传连锁图谱在棉花中的应用
    5 棉花数量性状QTL定位研究进展
        5.1 棉花纤维品质相关QTL的定位
        5.2 棉花产量性状相关QTL的定位
        5.3 利用渐渗系对棉花纤维品质相关性状QTL定位的研究
    6 本研究的目的和意义
第二部分 研究论文
    第一章 纤维长度及相关性状的QTL定位
        1 材料与方法
        1.1 实验材料
        1.2 实验方法
        2 结果与分析
        2.1 纤维品质和产量性状的表型数据分析
        2.2 纤维品质和产量性状的相关性分析
        2.3 标记筛选
        2.4 群体全基因组扫描
        2.5 遗传连锁图谱的构建
        2.6 标记的偏分离现象
        2.7 纤维长度QTL的定位
        2.8 其他纤维相关性状QTL的定位
        3 讨论
        3.1 纤维长度QTL的分析
        3.2 标记的偏分离现象
        3.3 海岛棉优异渐渗位点的深入挖掘
    第二章 QTL簇的鉴定和候选基因预测
        1 材料与方法
        2 结果与分析
        2.1 QTL簇的鉴定
        2.2 C25-cluster区间基因GO富集分析
        2.3 C25-cluster区间基因KEGG富集分析
        2.4 候选基因表达分析
        3 讨论
        3.1 QTL簇分析
        3.2 C25-cluster区间候选基因分析
全文结论
参考文献
附表
攻读硕士期间发表文章
致谢

(10)海岛棉产量、纤维品质性状QTL有利等位基因鉴定(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 棉花的分类
        1.1.1 棉花的分类
        1.1.2 棉花栽培种
    1.2 分子标记技术
        1.2.1 分子标记
        1.2.2 分子标记的类型
        1.2.3 几种常用的分子标记技术
        1.2.4 分子标记技术在棉花中的应用
    1.3 遗传作图群体
        1.3.1 初级作图群体
        1.3.2 次级作图群体
    1.4 QTL定位
        1.4.1 QTL定位原理和方法
        1.4.2 棉花产量相关QTL定位研究进展
        1.4.3 棉花品质性状QTL定位研究进展
    1.5 染色体片段代换系
        1.5.1 染色体片段代换系的概念及特点
        1.5.2 染色体片段代换系的构建
        1.5.3 染色体片段代换系的应用
        1.5.4 染色体片段代换系在棉花中的应用及进展
第2章 引言
    2.1 研究目的和意义
    2.2 技术路线
第3章 材料与方法
    3.1 试验材料及群体构建
    3.2 基因组DNA的提取
        3.2.1 仪器设备
        3.2.2 棉花叶片的采取
        3.2.3 DNA提取所需药品与试剂的配制
        3.2.4 棉花基因组DNA的具体提取步骤
    3.3 SSR标记
        3.3.1 SSR引物的来源
        3.3.2 SSR引物扩增体系
        3.3.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳
        3.3.4 基因型检测
    3.4 数据分析
        3.4.1 产量和纤维品质性状检测
        3.4.2 表型性状分析
        3.4.3 BC3F2群体单株基因型分析
        3.4.4 产量及纤维品质性状QTL定位
第4章 结果与分析
    4.1 染色体片段代换系基因型检测
    4.2 染色体片段代换系基因型分析
        4.2.1 代换系群体单株基因型分析
        4.2.2 代换系群体中各染色体分析
    4.3 表型数据统计分析
        4.3.1 产量性状分析
        4.3.2 纤维品质性状分析
        4.3.3 表型数据相关性分析
        4.3.4 表型数据方差分析
    4.4 纤维产量与品质相关QTL定位分析
        4.4.1 衣分相关QTL分析
        4.4.2 子指相关QTL分析
        4.4.3 纤维整齐度相关QTL分析
        4.4.4 纤维长度相关QTL分析
        4.4.5 纤维比强度相关QTL分析
        4.4.6 马克隆值相关QTL分析
        4.4.7 纤维伸长率相关QTL分析
第5章 讨论
    5.1 代换系亲本材料的选择
    5.2 代换系材料中海岛棉片段的代换率
    5.3 QTL的成簇分布现象
    5.4 有利等位基因的来源
    5.5 共同QTL
第6章 结论
    6.1 海岛棉代换系材料的构建
    6.2 D亚组染色体片段代换系各单株基因型分析
    6.3 D亚组染色体片段代换系各染色体分析
    6.4 棉花产量与纤维品质QTL定位分析
    6.5 QTL簇分析
参考文献
致谢
发表论文

四、Genetic Diversity in Upland Cotton (Gossypium hirsutum L. ) Cultivars Based on RAPDs and SSRs(论文参考文献)

  • [1]陆地棉野生系阔叶棉产量和纤维品质QTL有利等位基因鉴定[D]. 张潇. 西南大学, 2021(01)
  • [2]陆地棉与野生种系尖斑棉杂交群体产量及纤维品质QTL定位[D]. 马君睿. 西南大学, 2021(01)
  • [3]陆地棉产量和纤维品质性状QTL分析[D]. 欧云灿. 西南大学, 2021(01)
  • [4]基于全基因组重测序解析新疆海岛棉遗传变异及纤维性状相关基因的挖掘[D]. 余静文. 浙江大学, 2021(01)
  • [5]棉属叶绿体基因组核苷酸进化和遗传关系研究[D]. 王宁. 西北大学, 2021(12)
  • [6]外源渐渗对栽培陆地棉群体分化和纤维品质的影响[D]. 何守朴. 华中农业大学, 2020
  • [7]利用关联作图解析紫斑牡丹产量相关性状的等位遗传变异[D]. 刘娜. 北京林业大学, 2020(01)
  • [8]基于140种植物全基因组序列的SSRs比较分析与长SSRs潜在功能的初探[D]. 朱林. 山东农业大学, 2020(12)
  • [9]利用棉花优质渐渗系进行纤维长度及其相关性状QTL的定位[D]. 焦梦佳. 山东师范大学, 2020(08)
  • [10]海岛棉产量、纤维品质性状QTL有利等位基因鉴定[D]. 贾永斌. 西南大学, 2020(01)

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基于 RAPDs 和 SSRs 的陆地棉 (Gossypium hirsutum L. ) 品种的遗传多样性
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