木本竹茎秆生长遗传学分析及与草本竹比较研究

	木本竹茎秆生长遗传学分析及与草本竹比较研究
	茂玲
导师	郭振华
学位专业	生物化学与分子生物学
关键词	麻竹草本竹茎秆生长遗传图谱 QTL定位
摘要	竹亚科是禾本科的12个亚科之一，共包含三个族，即热带木本竹箣竹族(Bambuseae)，温带木本竹青篱竹族(Arundinarieae)和草本竹莪利竹族(Olyreae)。木本竹植株比草本竹高大，茎秆木质化程度高，茎秆生长遵循“慢-快-慢”的生长规律；且在茎秆生长过程中，基本组织中的薄壁细胞出现长短细胞的分化。而草本竹作为竹类植物从草本演化到木本的关键类群，关于其茎秆生长规律的研究尚未见报道。本论文在研究组前期基础上，利用亲本自交培育得到的自交一代（S1）代麻竹（Dendrocalamus latiflorus Munro）分离群体，基于ddRAD简化基因组测序，构建其遗传图谱并对已有的遗传图谱进行加密，并利用这些群体对麻竹茎秆生长速率进行QTL定位。同时观察两种草本竹Raddia guianensis (Brongn.) Hitchc和Olyra latifolia L.的茎秆生长特性，取其特定发育时期的茎秆进行石蜡切片的制作并观察，比较草本竹与木本竹的生长特性与茎秆结构。主要的研究结果如下:1. 麻竹遗传图谱的构建和加密基于ddRAD简化基因组测序技术，利用142个自交1代群体成功构建了含有36条连锁群的麻竹遗传图谱，并对已有的遗传图谱进行了加密。最终获得了一个含4623个标记、遗传图距为2646.88cM（厘摩）、标记间的平均图距为0.57 cM的加密遗传图谱。该加密遗传图谱在原遗传图谱的基础上新增加了996个标记上图，标记间的平均图距由原图谱的0.86 cM缩小了0.29 cM。麻竹遗传图谱与禾本科的5个参考基因组（水稻Oryza sativa、二穗短柄草Brachypodium distachyum、谷子Setaria italica、高粱Sorghum bicolor、玉米Zea mays L.）有不同程度的共线性关系，与水稻共线性最好，染色体存在较为明显的3:1对应关系，显示麻竹的倍性为六倍体。麻竹遗传图谱着丝粒类型的预测结果显示中间着丝粒与近端着丝粒的的比接近2:1。结合与禾本科基因组的共线性比对结果，推测麻竹具有3套亚基因组，且有1套不同于另外两套，可能是经过一次异源加倍事件添加进麻竹基因组的。2. 麻竹茎秆生长速率的QTL定位在先后构建的两个遗传图谱上共定位到了10个与麻竹茎秆生长性状相关的QTL位点。将这10个位点与芸香竹（Bonia amplexicaulis (L. C. Chia et al) N. H. Xia）基因组进行注释分析并筛选后，我们发现有11个基因最有可能是控制麻竹茎秆生长的主效基因。包括2个TCP转录因子相关、2个细胞壁合成相关、1个ACC合成酶相关、3个光合作用相关、2个糖代谢相关、1个参与纤维素合成和沉积的丝氨酸苏氨酸蛋白激酶基因。3. 木本竹与草本竹茎秆生长特性和解剖结构比较同为竹亚科的草本竹植株矮小，茎秆没有与木本竹类似的茎秆快速伸长期；且草本竹茎秆基本组织中的薄壁细胞在发育过程中没有出现长短细胞的分化，具有与水稻、玉米等禾本科粮食作物一致的薄壁细胞发育模式。木本竹与草本竹茎秆薄壁细胞的差异，可能跟木本竹独特的快速生长及茎秆高度木质化的特性密切相关。
	2019-06
学位授予单位	中国科学院昆明植物研究所
学位名称	硕士
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/74058
专题	昆明植物所硕博研究生毕业学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	茂玲. 木本竹茎秆生长遗传学分析及与草本竹比较研究[D]. 中国科学院昆明植物研究所,2019.

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201628010615005-茂玲-木（10436KB）	学位论文		限制开放	CC BY-NC-ND	请求全文