本文主要研究内容
作者李坤（2019）在《玉米—大刍草分离群体代谢组遗传结构解析》一文中研究指出：现代栽培玉米由大刍草驯化而来,这个过程是非常神奇的。大刍草和玉米在形态上存在巨大的差异。研究表明,这些差异仅由几个关键基因控制。玉米的育种最关键的指标是高产,但长期以来对品质的育种一直没有足够的关注。在驯化和改良过程中,相对于野生玉米,栽培玉米的品质发生了什么样的变化,我们也知之甚少。结合新兴的代谢组学技术和玉米-大刍草的遗传分离群体,我们系统解析了大刍草和玉米在代谢层面的差异,这为我们了解玉米遗传改良过程中品质发生的变化提供了有价值的信息。本研究利用大刍草和现代栽培玉米构建的回交重组自交系群体（Backcross recombinant Inbred Line,BIL）为材料,对群体中4个不同的组织进行了代谢组学的分析。发现大部分控制代谢物合成的优良等位基因都来自大刍草的基因组,暗示在玉米的遗传改良过程中可能丢失了许多有利于品质的基因。在此基础上定位了一批候选基因,并初步分析了几个关键基因的功能,这些基因下一步可以作为玉米品质育种的重要基因资源。这些结果也表明,在野生玉米资源中存在大量的与品质有关的优良等位基因,未来的玉米遗传改良应予以重视。利用GC-MS平台,我们对包含191个株系的BC2F7（Teosinte-Mo17,TM）群体的4个不同组织（苗期叶片,成熟期叶片,授粉后15天籽粒,成熟籽粒）的初级代谢物进行了鉴定。共鉴定到65种结构已知的初级代谢物。这些代谢物在群体内有着巨大的表型变异,变异系数从0.06到2.24不等,均值0.48。同时这些代谢物具有非常明显的组织特异性。使用MaizeSNP50芯片,对群体中191个株系进行了基因型鉴定,构建了高密度的连锁图谱。结合初级代谢物的表型和高密度图谱进行了连锁分析,在4个组织中,我们共鉴定到初级代谢物数量性状基因座（Quantitative Trait Locus,QTL）的数目是350个,这些QTL在基因组中有两个聚集的热点,对应的表型分别是未成熟籽粒中的氨基酸类代谢物和成熟籽粒中的氨基酸类代谢物。和已经发表的玉米中氨基酸调控的热点并不重合,暗示大刍草基因组中可能存在调控氨基酸代谢的新的关键自然变异位点。在我们检测到的这些QTL中,对表型起贡献作用的等位基因大部分来自大刍草,玉米仅占23.1%。说明大刍草中存在大量对初级代谢物含量有益的等位基因。而这些有益的等位基因可能在玉米的驯化和改良的过程中被丢失了。玉米籽粒中淀粉的品质和含量一直是玉米育种关注的焦点。我们对TM群体中淀粉的含量和淀粉的糊化特征进行了鉴定,并进行连锁分析。在鉴定到的QTL中,我们发现这些QTL大多包含已知的参与淀粉合成途径的基因,而且这些基因中有部分基因受到驯化或者改良过程的选择。这些QTL和代谢物的QTL有部分是重叠的,但同一区域内的淀粉特性QTL和初级代谢物QTL则表现出完全相反的加性效应。暗示这些位点可以增加淀粉的某些特征值,同时却降低初级代谢物的含量。这可能是一因多效,也可能是不同的基因紧密连锁。通过对不同组织中初级代谢物、玉米的产量性状、玉米的品质性状进行相关性的分析,结合10个典型材料不同组织的转录组分析,我们找到了一批和产量、品质高度相关的代谢物,如绿原酸、奎宁酸、咖啡酸等。在植株生长的早期,可以通过叶片中出现的这类代谢物对玉米籽粒的产量及品质进行预测,有助于提高高产高品质玉米育种的早期检测效率。对于玉米品质的提高,玉米野生近缘种无疑是一个巨大的资源库。我们的研究为未来玉米的育种提供了新的思路。
Abstract
xian dai zai pei yu mi you da chu cao xun hua er lai ,zhe ge guo cheng shi fei chang shen ji de 。da chu cao he yu mi zai xing tai shang cun zai ju da de cha yi 。yan jiu biao ming ,zhe xie cha yi jin you ji ge guan jian ji yin kong zhi 。yu mi de yo chong zui guan jian de zhi biao shi gao chan ,dan chang ji yi lai dui pin zhi de yo chong yi zhi mei you zu gou de guan zhu 。zai xun hua he gai liang guo cheng zhong ,xiang dui yu ye sheng yu mi ,zai pei yu mi de pin zhi fa sheng le shen me yang de bian hua ,wo men ye zhi zhi shen shao 。jie ge xin xing de dai xie zu xue ji shu he yu mi -da chu cao de wei chuan fen li qun ti ,wo men ji tong jie xi le da chu cao he yu mi zai dai xie ceng mian de cha yi ,zhe wei wo men le jie yu mi wei chuan gai liang guo cheng zhong pin zhi fa sheng de bian hua di gong le you jia zhi de xin xi 。ben yan jiu li yong da chu cao he xian dai zai pei yu mi gou jian de hui jiao chong zu zi jiao ji qun ti （Backcross recombinant Inbred Line,BIL）wei cai liao ,dui qun ti zhong 4ge bu tong de zu zhi jin hang le dai xie zu xue de fen xi 。fa xian da bu fen kong zhi dai xie wu ge cheng de you liang deng wei ji yin dou lai zi da chu cao de ji yin zu ,an shi zai yu mi de wei chuan gai liang guo cheng zhong ke neng diu shi le hu duo you li yu pin zhi de ji yin 。zai ci ji chu shang ding wei le yi pi hou shua ji yin ,bing chu bu fen xi le ji ge guan jian ji yin de gong neng ,zhe xie ji yin xia yi bu ke yi zuo wei yu mi pin zhi yo chong de chong yao ji yin zi yuan 。zhe xie jie guo ye biao ming ,zai ye sheng yu mi zi yuan zhong cun zai da liang de yu pin zhi you guan de you liang deng wei ji yin ,wei lai de yu mi wei chuan gai liang ying yu yi chong shi 。li yong GC-MSping tai ,wo men dui bao han 191ge zhu ji de BC2F7（Teosinte-Mo17,TM）qun ti de 4ge bu tong zu zhi （miao ji xie pian ,cheng shou ji xie pian ,shou fen hou 15tian zi li ,cheng shou zi li ）de chu ji dai xie wu jin hang le jian ding 。gong jian ding dao 65chong jie gou yi zhi de chu ji dai xie wu 。zhe xie dai xie wu zai qun ti nei you zhao ju da de biao xing bian yi ,bian yi ji shu cong 0.06dao 2.24bu deng ,jun zhi 0.48。tong shi zhe xie dai xie wu ju you fei chang ming xian de zu zhi te yi xing 。shi yong MaizeSNP50xin pian ,dui qun ti zhong 191ge zhu ji jin hang le ji yin xing jian ding ,gou jian le gao mi du de lian suo tu pu 。jie ge chu ji dai xie wu de biao xing he gao mi du tu pu jin hang le lian suo fen xi ,zai 4ge zu zhi zhong ,wo men gong jian ding dao chu ji dai xie wu shu liang xing zhuang ji yin zuo （Quantitative Trait Locus,QTL）de shu mu shi 350ge ,zhe xie QTLzai ji yin zu zhong you liang ge ju ji de re dian ,dui ying de biao xing fen bie shi wei cheng shou zi li zhong de an ji suan lei dai xie wu he cheng shou zi li zhong de an ji suan lei dai xie wu 。he yi jing fa biao de yu mi zhong an ji suan diao kong de re dian bing bu chong ge ,an shi da chu cao ji yin zu zhong ke neng cun zai diao kong an ji suan dai xie de xin de guan jian zi ran bian yi wei dian 。zai wo men jian ce dao de zhe xie QTLzhong ,dui biao xing qi gong suo zuo yong de deng wei ji yin da bu fen lai zi da chu cao ,yu mi jin zhan 23.1%。shui ming da chu cao zhong cun zai da liang dui chu ji dai xie wu han liang you yi de deng wei ji yin 。er zhe xie you yi de deng wei ji yin ke neng zai yu mi de xun hua he gai liang de guo cheng zhong bei diu shi le 。yu mi zi li zhong dian fen de pin zhi he han liang yi zhi shi yu mi yo chong guan zhu de jiao dian 。wo men dui TMqun ti zhong dian fen de han liang he dian fen de hu hua te zheng jin hang le jian ding ,bing jin hang lian suo fen xi 。zai jian ding dao de QTLzhong ,wo men fa xian zhe xie QTLda duo bao han yi zhi de can yu dian fen ge cheng tu jing de ji yin ,er ju zhe xie ji yin zhong you bu fen ji yin shou dao xun hua huo zhe gai liang guo cheng de shua ze 。zhe xie QTLhe dai xie wu de QTLyou bu fen shi chong die de ,dan tong yi ou yu nei de dian fen te xing QTLhe chu ji dai xie wu QTLze biao xian chu wan quan xiang fan de jia xing xiao ying 。an shi zhe xie wei dian ke yi zeng jia dian fen de mou xie te zheng zhi ,tong shi que jiang di chu ji dai xie wu de han liang 。zhe ke neng shi yi yin duo xiao ,ye ke neng shi bu tong de ji yin jin mi lian suo 。tong guo dui bu tong zu zhi zhong chu ji dai xie wu 、yu mi de chan liang xing zhuang 、yu mi de pin zhi xing zhuang jin hang xiang guan xing de fen xi ,jie ge 10ge dian xing cai liao bu tong zu zhi de zhuai lu zu fen xi ,wo men zhao dao le yi pi he chan liang 、pin zhi gao du xiang guan de dai xie wu ,ru lu yuan suan 、kui ning suan 、ga fei suan deng 。zai zhi zhu sheng chang de zao ji ,ke yi tong guo xie pian zhong chu xian de zhe lei dai xie wu dui yu mi zi li de chan liang ji pin zhi jin hang yu ce ,you zhu yu di gao gao chan gao pin zhi yu mi yo chong de zao ji jian ce xiao lv 。dui yu yu mi pin zhi de di gao ,yu mi ye sheng jin yuan chong mo yi shi yi ge ju da de zi yuan ku 。wo men de yan jiu wei wei lai yu mi de yo chong di gong le xin de sai lu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华中农业大学的李坤，发表于刊物华中农业大学2019-07-15论文，是一篇关于玉米论文,大刍草论文,代谢组论文,初级代谢物论文,连锁分析论文,驯化论文,华中农业大学2019-07-15论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华中农业大学2019-07-15论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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