黄瓜嫩果皮颜色的遗传研究及分子标记

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以2个嫩果皮颜色不同的黄瓜自交系为试验材料,以嫩瓜皮乳白色自交系H4为母本,墨绿色自交系Q1为父本,配置杂交组合。通过目测分类、色彩色差仪测定果皮色L值和C值,并通过P1、P2、F1、B1、B2和F2六个世代联合分析方法,研究了黄瓜嫩果皮颜色的遗传规律,并对黄瓜嫩果皮绿色基因进行了初定位。主要研究结果如下:1.黄瓜嫩果皮颜色性状符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型(E-0模型);L值和C值F2代主基因遗传力分别为93.61%和80.86%,遗传力较高;多基因遗传力和环境效应都较低,在育种时对黄瓜嫩果皮颜色的选择应在早期分离世代进行。2.通过目测分类,并用χ2检验实际值和理论值的符合度,结果:Fl表现为绿色;F2发生分离,嫩果皮绿色与白色分离比为3:1;B2(F1×P2)嫩果皮绿色与白色分离比为1:1;B1(F1×P1)后代全为绿色果皮。据此推断黄瓜嫩果皮绿色对白色为显性,受一对基因控制。3.以组合(H4×Q1)的F2代分离群体为材料,利用分离群体分组分析法(BSA法)构建绿色和白色高低基因池,对分布于黄瓜全基因组的995对SSR引物进行筛选。筛选出一对在两亲本、高低基因池之间均表现稳定多态性且与目的基因连锁的引物SSR15312。根据这对引物所在的染色体位置将绿色基因初步定于黄瓜3号染色体上。4.利用F2群体(144株),B1群体(120株),B2群体(72株)对多态性引物SSR15312进行验证,表明SSR15312与嫩果皮绿色性状基因共分离。对引物SSR15312在两亲本间的特异扩增条带进行测序,结果两亲本特异条带分别为207bp和187bp,两者差异为10个“TA”的重复。5.利用黄瓜基因组计划(GUGI)提供的基因预测、注释结果,对目标基因初步定位区域进行了序列分析。通过NCBI的BLAST结果和soft berry基因结构预测结果的综合分析,初步推断:黄瓜嫩果皮绿色相关的基因与叶绿体相关基因有一定联系。
摘要第7-8页
Abstract第8-9页
缩略词表第10-11页
1 前言第11-23页
    1.1 课题的提出第11-12页
    1.2 颜色相关基因定位和克隆研究进展第12-14页
    1.3 颜色评价体系研究进展第14-15页
        1.3.1 比色板--主观分级评价法第14页
        1.3.2 分光光度法第14-15页
        1.3.3 HPLC法第15页
        1.3.4 色差仪法第15页
    1.4 分子标记研究进展及在黄瓜上的应用第15-20页
        1.4.1 分子标记类型第15-17页
        1.4.2 分子标记辅助选择第17页
        1.4.3 分子标记遗传图谱的建立第17-19页
        1.4.4 品种纯度鉴定第19-20页
        1.4.5 相关基因的定位第20页
    1.5 黄瓜嫩果皮颜色研究进展第20-21页
        1.5.1 常规遗传分析第20-21页
        1.5.2 DNA分子标记技术第21页
    1.6 本课题研究内容、目的和意义第21-23页
        1.6.1 目的和意义第21-22页
        1.6.2 研究内容第22-23页
2 材料和方法第23-31页
    2.1 试验材料第23页
    2.2 田间安排第23页
    2.3 主要试剂和仪器第23-24页
    2.4 黄瓜嫩果皮颜色的测定第24-25页
        2.4.1 目测分级第24页
        2.4.2 色差仪测定第24-25页
    2.5 黄瓜嫩果皮颜色相关的SSR分子标记第25-28页
        2.5.1 黄瓜基因组总DNA提取第25页
        2.5.2 DNA质量检测第25页
        2.5.3 混合池的构建第25页
        2.5.4 SSR引物合成第25-26页
        2.5.5 PCR程序第26页
        2.5.6 9%非变性聚丙烯酰胺凝胶检测第26-27页
        2.5.7 PAGE胶染色第27-28页
    2.6 PCR产物的回收和克隆验证第28-29页
        2.6.1 PCR产物回收第28页
        2.6.2 pEASY-T1载体连接第28-29页
        2.6.3 重组体的转化及筛选第29页
        2.6.4 PCR阳性检测及测序第29页
    2.7 数据处理第29-31页
        2.7.1 主基因+多基因遗传分析数据第29-30页
        2.7.2 SSR分子标记数据第30-31页
3 结果与分析第31-45页
    3.1 黄瓜嫩果皮颜色遗传分析第31-36页
        3.1.1 亲本及F_1的嫩果色次数分布第31页
        3.1.2 F_2代的嫩果色级别次数分布第31-32页
        3.1.3 最优遗传模型的选择与检验第32-34页
        3.1.4 最适模型的遗传参数估计第34-36页
    3.2 嫩果皮绿色遗传研究第36-38页
        3.2.1 目测归类第36-37页
        3.2.2 色差仪测定结果遗传分析第37-38页
    3.3 嫩果皮绿色基因定位和SSR分子标记第38-41页
        3.3.1 DNA质量检测第38页
        3.3.2 与嫩果皮绿色基因连锁的SSR标记的筛选第38-39页
        3.3.3 嫩果皮绿色基因的染色体定位第39-40页
        3.3.4 共显性标记SSR15312在分离群体中带型分析第40-41页
    3.4 嫩果皮绿色相关基因生物信息学分析第41-45页
        3.4.1 SSR15312扩增特异条带测序第41-42页
        3.4.2 测序结果分析第42-44页
        3.4.3 候选基因预测和分析第44-45页
4 讨论第45-48页
    4.1 黄瓜嫩果皮颜色的遗传研究第45页
    4.2 黄瓜嫩果皮绿色性状遗传第45-46页
    4.3 绿色基因定位第46-47页
        4.3.1 共分离标记的筛选第46页
        4.3.2 分子标记的选择第46-47页
    4.4 基因预测及生物信息学分析第47页
    4.5 本研究的后续工作第47-48页
参考文献第48-54页
附录1:SSR引物序列表第54-59页
附录2:攻读硕士期间发表的论文第59-60页
致谢第60页
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