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苯磺隆胁迫下油菜萌发期相关性状的全基因组关联分析 总被引：2，自引：2，他引：0
目的 研究苯磺隆残留对油菜种子萌发的影响,运用全基因组关联分析（genome-wide association analysis,GWAS）揭示苯磺隆胁迫下油菜萌发期相关性状的遗传因子和候选基因,探究油菜在苯磺隆逆境胁迫下的生理形态所反映的基因调控机制,为耐苯磺隆油菜品种的研究提供参考。方法 以241份甘蓝型油菜品种（系）为材料、25 mg·L -1苯磺隆溶液为处理液、蒸馏水为对照进行发芽试验。发芽7 d测定并计算相对发芽率、相对根长和相对鲜重。结合芸薹属60K SNP芯片分析群体基因型,通过STRUCTURE软件和TASSEL软件分别对该群体进行群体结构分析以及亲缘关系和LD衰减分析。为有效排除假关联的影响,采用一般线性模型（GLM）和混合线性模型（MLM）中的6种模型进行比较,确定每个性状GWAS分析的最优模型。同时,利用TASSEL软件在最优模型下对241份材料的3个性状分别进行全基因组关联分析,根据关联SNP位点的LD区间序列预测候选基因。 结果 241份品种（系）群体可分为P1（94份材料）和P2（147份材料）2个亚群,其中约56.28%的材料之间的亲缘关系值为0。全基因组关联分析（K+PCA模型）共检测到16个与性状显著关联的SNP位点,这些位点可解释9.42%—13.14%的表型变异率。通过分析显著SNP位点的LD区间与甘蓝型油菜对应的区间序列,筛选出25个候选基因可能与油菜耐苯磺隆有关,其中9个为细胞色素P450家族基因,5个参与谷胱甘肽合成或代谢过程,2个为多药耐药相关蛋白基因。同时发现与相对发芽率显著相关的基因ATGSTU19编码谷胱甘肽转移酶,参与毒素分解过程,在各种胁迫反应中起重要作用。在相对根长和相对鲜重共同鉴定到的候选基因BnaC02g27690D功能未知。结论 共检测到16个SNP位点与耐苯磺隆性状显著关联,筛选出25个候选基因可能与油菜耐苯磺隆有关。 相似文献
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【目的】鉴定控制小麦种子活力相关性状位点,发掘相关候选基因,为高活力品种提高理论基础。【方法】以404份遗传背景广泛的小麦为试验材料,对11个种子活力相关性状进行测定,结合基因型信息与活力相关性状参数进行全基因组关联分析。【结果】鉴定出28个与小麦种子活力相关性状的显著关联位点。【结论】发现2个控制小麦种子活力潜在新位点,在这2个位点共检测到80个与种子活力相关的候选基因,其中,TraesCS4A01G020000.1编码LEA蛋白基因和TraesCS5B01G298500.1编码解螺旋酶基因,在种子中特异表达,与种子活力高度相关。 相似文献
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【目的】研究新疆梭梭种子活力与土壤因子的相关性,筛选影响其活力的主导因子。【方法】以新疆梭梭种子为材料,通过理化分析检测土壤因子(pH、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾),应用相关性分析、聚类分析、主成分分析和灰色关联度方法进行综合分析。【结果】梭梭种子鲜重、干重、幼苗高、发芽势和发芽率与种子活力指数均呈显著正相关性,不同地区种子幼苗性状及种子活力的比较发现托克逊县种源发芽势与发芽率优于其他种子来源地;不同地区梭梭土壤养分含量和ph均存在一定差异。【结论】不同种源种子幼苗性状及种子活力的比较发现托克逊县种源发芽势与发芽率优于其他种子来源地。2)土壤因子中的pH对种子鲜重、干重、发芽率、活力指数Ⅰ、活力指数Ⅱ和活力指数Ⅲ的关联度系数相对较高,同时也是影响活力指数Ⅲ重要因素。 相似文献
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【目的】研究人工老化处理和低温胁迫对陆地棉种子萌发的影响,为陆地棉种子耐低温和耐贮藏性研究提供支持和种质资源。【方法】以12份陆地棉种子为材料,通过标准发芽条件、低温胁迫发芽和人工老化处理后发芽,统计并分析发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、苗长、根长、苗鲜重和根鲜重等8个指标。【结果】各逆境对种子活力不同指标影响不同。发芽势为人工老化＞标准＞低温;苗长为标准＞低温＞人工老化;发芽率、根长和简化活力指数为标准＞人工老化＞低温;简化活力指数标准＞人工老化＞低温。标准发芽在相似系数为15分类2类,高活力和中活力。冷胁迫在相似系数为20分为3类,耐冷型、中间型和敏冷型。人工老化处理在相似系数为15分为3类,耐贮藏型,中间型和不耐贮藏型。综合3个环境在相似系数为20分为3类,不耐低温耐贮藏型,中间型和耐低温不耐贮藏型。【结论】低温胁迫与人工老化发芽处理下陆地棉种子发芽势、发芽率、苗长、根长、苗鲜重和根鲜重都有所降低。人工老化处理加快了出苗速度,但降低了最终发芽率,易形成粗壮苗。低温胁迫既降低了出苗速率也降低了发芽率,易形成小叶粗根短苗。发芽势高的不一定发芽率高,发芽势低的不一定发芽率低。标准状态下高活力的不一定在逆境下也高活力,逆境下高活力的标准状态下活力一定高。高度耐低温不耐贮藏的材料只有新陆早7号。中度耐低温耐贮藏的材料有塔什干、新陆早72号和10615,耐贮藏不耐低温的材料有XND1586、KK1543、中棉49号、新陆早42号和关农1号。 相似文献
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【目的】在绵羊成纤维细胞中,针对ACTG1基因羧基端,定点导入荧光蛋白标记基因,将外源基因定点导入绵羊基因组中,建立有效的方法。【方法】CRISPR-Cas9系统在绵羊成纤维细胞基因组特定区域引起DNA双链断裂,从而诱导细胞修复断裂的的基因组。通过NHEJ修复途径,在特定位点导入外源基因,改善定点导入效率。【结果】采用CRISPaint通用供体模板,结合CRISPR-Cas9系统,在绵羊成纤维细胞ACTG1基因导入荧光标记效率达1.4%,获得了外源基因定点导入的单克隆细胞株。【结论】CRISPR-Cas9系统结合NHEJ,能够有效的将大的外源DNA序列导入绵羊成纤维细胞的预定基因组位点。 相似文献
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【目的】 研究不同基因型海岛棉萌发期的耐盐特性,分析盐胁迫下海岛棉种子活力指标的变化规律,为培育耐盐海岛棉品种提供支持。【方法】 以35份海岛棉种子作为材料,以NaCl溶液(150 mmol/L)模拟盐胁迫条件,统计分析发芽势、发芽率、根长、下胚轴长、苗鲜重、苗干重6项指标。【结果】 (1)盐胁迫条件下,海岛棉种子各指标受影响程度不同,其中下胚轴受影响程度最大,苗干重受影响最小;(2)与对照样本比较,其中发芽势、发芽率、根长、下胚轴长、苗鲜重5项指标最大值、最小值、平均数均低于对照,苗干重的最大值、最小值、平均值则高于对照。【结论】 35份海岛棉种子分为3类:第Ⅰ类属于高耐盐品种,第Ⅱ类属于中等耐盐品种,第Ⅲ类属于低耐盐品种。 相似文献
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芝麻发芽期耐盐性鉴定方法研究及耐盐候选基因的挖掘 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】确定芝麻发芽期耐盐性鉴定适宜的NaCl胁迫浓度和评价指标,发掘耐盐种质和耐盐相关重要基因,为芝麻耐盐性大规模鉴定、遗传改良和耐盐机理研究提供方法借鉴和优异基因资源。【方法】以8份耐盐性差异较大的芝麻种质为材料,在不同浓度的NaCl（0、50、100、150、200和250 mmol·L-1）胁迫下发芽,测定其发芽势、成苗率、根长、芽长和鲜重等指标,通过对指标值的方差分析、主成分分析、隶属函数和相关性分析等,筛选芝麻发芽期耐盐性鉴定适宜的NaCl处理浓度和评价指标。以100 mmol·L-1 NaCl溶液为处理浓度,相对成苗率为鉴定指标对71份芝麻核心种质进行发芽期耐盐性鉴定和全基因组关联分析,并对获得的候选基因进行功能注释;通过NaCl胁迫下芝麻幼苗叶片转录组测序和荧光定量PCR分析候选基因的表达模式,筛选耐盐相关候选基因。【结果】对不同浓度NaCl胁迫下8份芝麻材料发芽各指标进行统计和方差分析表明,100 mmol·L-1的NaCl处理下,除发芽势外,发芽指数、活力指数、成苗率、根长、芽长和苗鲜重的标准偏差值均较大,所有指标在0.05水平上均存在显著差异,100 mmol·L-1的 NaCl溶液可以作为芝麻发芽期耐盐性鉴定的适宜胁迫浓度;相对成苗率、相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数、相对芽长、相对根长和相对鲜重7个指标与芝麻发芽期耐盐性关系密切,贡献率较高,可以作为芝麻发芽期耐盐性鉴定的评价指标。71份芝麻核心种质材料的相对成苗率变异比较丰富,符合正态分布;通过对71份芝麻核心种质相对成苗率与SNP标记进行全基因组关联分析,检测到7个与芝麻发芽期耐盐性显著关联的SNP标记（LG5:688003、LG7:9582027、LG10:5274091、LG10:10788493、LG11:11924186、LG14:2128695和LG16:3930301）,SNP标记上、下游各100 kb区间内共有基因67个,其中有功能注释的基因34个;通过耐盐材料S04在盐胁迫下的转录组测序和荧光定量PCR对预测的候选基因进行表达模式分析,共有21个候选基因受到盐胁迫诱导显著差异表达。【结论】芝麻发芽期耐盐性鉴定的适宜NaCl胁迫浓度为100 mmol·L-1,相对成苗率等7个指标可以作为适宜的评价指标;检测到与芝麻发芽期耐盐性显著关联的SNP标记7个,并鉴定出耐盐候选基因21个。 相似文献
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以329份来源广泛的玉米自交系为材料,在苗期进行淹水处理,测定耐淹水相关指标,利用Farm CPU模型通过全基因组关联分析方法挖掘玉米苗期耐淹水性状的关联位点。结果表明:玉米苗期淹水处理组与对照有较大差异,各个性状的变异系数普遍偏高,且具有不同的相关性。共检测到49个显著关联位点,其中与SPAD值和株高相关的显著位点较多。依据这些显著位点共预测到18个基因,其中与SPAD值有关的基因有7个。本研究可为解析玉米苗期耐淹水分子机制和培育耐淹水玉米新品种提供理论依据与耐淹水新种质。 相似文献
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【目的】 从水稻稻瘟病抗性的机理、抗性基因的定位、克隆以及抗性基因在育种中的应用,为水稻抗性基因的鉴定和抗性育种提供参考。【方法】 汇总和对比分析国内外的相关文献,分析不同抗性基因在水稻抗稻瘟病中的应用研究进展。【结果】 已有大约100个抗性基因被鉴定出和500个抗病基因相关的数量性状位点;在水稻基因组中被鉴定和定位的基因中,已有37个基因被成功克隆;在不同的育种方法中,基因工程育种是水稻稻瘟病抗性育种中最直接的方法。【结论】 水稻稻瘟病抗性基因的鉴定是抗性育种的基础,抗性基因的充分利用有利于快速有效的选育出新的具有广谱和持久抗性的抗病品种。 相似文献
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油菜耐盐相关性状的全基因组关联分析及其候选基因预测 总被引：2，自引：1，他引：1
【目的】通过对甘蓝型油菜耐盐相关性状进行全基因组关联分析,寻找可能与油菜耐盐性相关的SNP位点,发掘与油菜耐盐性有关的候选基因。【方法】以1.2%NaCl溶液作为培养液,去离子水为对照,对307个不同品系的甘蓝型油菜进行发芽试验。播种后7 d测定幼苗根长、鲜重及发芽率,计算盐胁迫下各性状相对值,并作为评价耐盐的指标。结合油菜60K SNP芯片,利用SPAGeDi v1.4软件对该群体307份甘蓝型油菜进行亲缘关系分析,并计算亲缘关系值的矩阵。利用软件STRUCTURE v2.3.4对关联群体进行了群体结构分析。为有效排除假关联的影响,将群体结构和材料间的亲缘关系考虑进关联分析中,同时进行了PCA+K模型、Q+K模型以及K模型3种混合线性模型分析和比较,根据所有SNP的–lg(P)观察值和期望值,确定每个性状GWAS分析的最优模型。采用TASSEL 5.0软件,在最优模型下对307份材料耐盐各性状的相对值分别与SNP标记进行全基因组关联分析。利用油菜基因组数据库,在显著SNP位点侧翼序列200 kb范围内提取基因。根据拟南芥中已经明确功能的耐盐相关基因,筛选出目标基因组区段内与耐盐相关的油菜同源基因。【结果】全基因组关联分析共检测到164个与根长显著关联的SNP位点,23个与鲜重显著关联的SNP位点,38个与发芽率显著关联的SNP位点。其中与根长、鲜重、发芽率最显著关联的SNP位点分别位于染色体A08、A02和A06,贡献率分别为23.84%、18.59%和31.81%。在这些显著SNP位点侧翼序列200 kb范围内发掘出可能与油菜耐盐性有关的50个候选基因。这些候选基因主要包括转录因子MYB、WRKY、ABI1、b ZIP、ERF1、CZF1、XERICO等以及一些下游受转录因子调控的不同功能基因NHX1、PTR3、CAT1、HKT、CAX1、ACER、STH、STO等。在根长和发芽率2个不同耐盐性状的分析结果中均筛选出位于A03染色体上的耐盐基因BnaA03g14410D。另外,这些耐盐候选基因中包含两组串联重复基因,分别是位于A03染色体上的BnaA03g18900D和BnaA03g18910D,位于C09染色体上的BnaC09g19080D、BnaC09g19090D和BnaC09g19100D。除此之外,耐盐候选基因中还包含2个距离非常近(中间只间隔2个基因)的重复基因BnaC02g39600D和BnaC02g39630D。【结论】共检测到225个与耐盐性状显著关联的SNP位点,筛选出50个可能与油菜耐盐性有关的候选基因。 相似文献
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中亚大麦品种萌发期抗旱性筛选与鉴定 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】研究不同基因型大麦萌发期抗旱特性,筛选萌发期抗旱性鉴定关键指标,建立萌发期抗旱性研究数学模型,为抗旱大麦品种培育提供理论指导。【方法】采用人工气候箱内发芽盒培养,用20%PEG8000溶液对吉33等12份中亚引进大麦品种进行萌发期抗旱试验,测定相应材料对照和胁迫下种子发芽势(GP)、发芽率(GR)、发芽指数(GI)、根数(RN)、根长(RL)、苗高(SH)和胚芽鞘长(CL)7个生长指标。以各指标相对值作为衡量萌发期抗旱性的依据,利用多元统计分析方法对不同大麦品种萌发期抗旱性进行综合评价。【结果】PEG胁迫下,参试材料各指标均较对照呈下降趋势,各指标彼此之间呈显著或极显著相关性,大麦萌发受到不同程度的抑制。利用隶属函数法综合评价发现不同大麦品种间表现出较大差异,吉33抗旱性最强,吉引2013-7-DM-088抗旱性最弱。依据主成分分析,将7个单项指标转换得到2个相互独立因子,它们代表了所测指标85.94%的信息。进行多元逐步回归线性分析建立大麦萌发期抗旱性评价数学模型,D=0.036+0.392GR+0.382SH+0.233GP(R2=0.992)。【结论】吉33抗旱性最强,发芽率、苗高和发芽势可作为快速评价大麦萌发期抗旱性的关键指标。 相似文献
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【目的】 研究赤霉素对枣花繁殖生物学特性的影响,为生产上赤霉素的科学应用提供理论依据。【方法】 以灰枣和骏枣的鲜花粉为材料,于盛花期喷施赤霉素(GA3)处理,采用离体培养基,I-KI(碘-碘化钾)染色法,联苯胺-过氧化氢法测定,分析赤霉素对红枣花粉萌发和活力特性的影响。【结果】 低浓度(10~30 mg/L)赤霉素对灰枣和骏枣花粉萌发率、花粉管长度、花粉活力、花粉量和柱头可授性有较显著的促进作用。随着赤霉素浓度的升高,对花粉的萌发特性产生抑制作用;赤霉素处理后7 d的花粉萌发率和花粉活力跟对照没有显著差异。【结论】 枣花粉萌发、花粉管长度、花粉量和花粉活力特性,对外源赤霉素的响应表现为低浓度促进,高浓度抑制作用。 相似文献
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【目的】研究玉米优良自交系JH089在不同胁迫下种子萌发特性及幼苗生长情况,分析其对各种胁迫的耐受性,研究自交系JH089的抗逆性,为选育抗逆杂交种提供理论依据。【方法】以玉米自交系JH089为材料,在萌发期及2叶期进行不同浓度NaCl(100、200、250、300、400、500 mmol/L)、PEG 6000(10%、20%、30%)及4℃胁迫处理,测定萌发率、抗旱指数、株高、叶形等指标。【结果】玉米自交系JH089在萌发期随着NaCl或PEG处理浓度的增加,萌发所需时间延长,活力指数及抗旱耐盐指数下降。在幼苗期盐浓度高于200 mmol/L 或者PEG高于20%时株高、叶长和叶宽显著降低,出苗率大幅下降,植株生长显著减缓,叶片受胁迫程度明显,较长时间低温处理幼苗生长受到抑制。【结论】玉米自交系JH089能耐受低浓度的盐或旱胁迫,短时间低温对幼苗生长无显著影响,但较高强度或较长时间胁迫则造成明显伤害。 相似文献
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【目的】研究3个不同年份棉种的出苗率、发芽势、发芽率、幼苗生长、幼苗叶片SOD和MDA、根系形态、产量及其构成因子的差异,为隔年种子在生产中的应用提供理论基础。【方法】试验于2018年以新陆早51号为材料,分别测定隔二年(2015年)、隔一年(2016年)和当年(2017年)棉种的出苗率、发芽势、发芽率、幼苗生长、幼苗叶片SOD和MDA、根系形态、产量及其构成因子等指标。【结果】不同储藏年份间棉种发芽势、发芽率、根表面积、根体积、产量及其构成因子均无显著差异;在第三片真叶时,与当年棉种相比,隔一年棉种的株高、茎粗、叶鲜重和干重、茎鲜重、第一片真叶SOD活性显著增加,第一片和第三片真叶的MDA含量均显著降低,茎干重、第三片真叶SOD、根长和出苗率均无显著差异;与当年棉种相比,隔二年棉种出苗率、第一片真叶MDA和第三片真叶SOD均显著下降,但茎粗、叶鲜重、茎鲜重和干重、根长、第一片真叶SOD和第三片真叶MDA无显著差异。【结论】在北疆室内自然储藏条件下,隔一年的棉种在第三片真叶时提高了叶片SOD活性,降低了叶片MDA含量,促进了棉花幼苗的生长;储藏1~2 a的棉种对棉花产量及其构成因子无显著影响 相似文献
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【目的】 研究新疆制种基地早熟玉米杂交种种子收获期与种子活力的关系,确定高活力种子的最佳收获期,为制种企业生产高质量种子提供理论依据。【方法】 选择新疆早熟玉米品种新玉29号、新玉35号和新玉54号3个杂交种制种生产,授粉后每隔3 d收获果穗1次,并测定籽粒水分,种子晾干后,通过标准发芽、冷试验、田间出苗鉴定和种子相对电导率测定,评价玉米种子活力。【结果】 不同收获期玉米种子籽粒含水量、标准发芽率、冷发芽、田间出苗率和相对电导率存在差异,3个玉米杂交种籽粒生理脱水速率表现为新玉35号＞新玉29号＞新玉54号,籽粒灌浆速率表现为新玉29号＞新玉54号＞新玉35号,早熟玉米新玉29号在授粉后48～63 d收获的种子,标准发芽率都在93.3%以上,冷发芽率在92.0%以上,田间实际出苗率在89.0%以上。新玉35号在授粉后48～63 d收获的种子,标准发芽率都在93.3%以上,冷发芽率在90.0%以上,田间实际出苗率在89.0%以上。新玉54号在授粉后48～63 d收获的种子,标准发芽率都在94.7%以上,冷发芽率在90.0%以上,田间实际出苗率在89.3%以上。【结论】 在新疆早熟制种区可以用授粉后天数作为参考指标,指导杂交种子生产田收获,获得高活力的杂交种子,比常规收获时间提前7～12 d,有效避免早霜对玉米种子质量的影响。 相似文献