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基于二代测序的甘蓝型油菜白花基因候选区间定位及连锁标记验证 被引量：10
1
作者 陈雪 王瑞 +4 位作者 井付钰 张胜森 贾乐东 段谋正 吴宇 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1108-1117,共10页
【目的】近几年随着观光农业的兴起,花色的选育和改良已成为甘蓝型油菜种质资源鉴定和材料创制的重要研究方向。以甘蓝型油菜黄白花分离F2群体为研究对象,通过二代测序技术,对白花性状基因候选区间定位,开发与白花性状连锁的分子标记,... 【目的】近几年随着观光农业的兴起,花色的选育和改良已成为甘蓝型油菜种质资源鉴定和材料创制的重要研究方向。以甘蓝型油菜黄白花分离F2群体为研究对象,通过二代测序技术,对白花性状基因候选区间定位,开发与白花性状连锁的分子标记,为定位白花候选基因和选育白花新材料提供新思路。【方法】以甘蓝型油菜DH纯系黄花Y05和甘蓝型油菜纯系白花W01杂交,观察F1和F2群体的花色分离,分析白花性状遗传模式。在F2群体中选取30株纯白花和30株纯黄花构建DNA叶片子代池和RNA花瓣子代池,对亲本和DNA叶片子代池进行30×重测序,对RNA花瓣子代池进行5×测序。以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh、中双11、Darmor、Tapidor为参考序列,重测序QTL-seq分析流程计算2个DNA子代池的SNP-index和delta(SNP-index)。利用R包画出SNP-index和delta(SNP-index)滑窗分析图,鉴定候选区间。转录组MMAPPR分析流程以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh为参考序列,计算SNP频率,ED4(Loess fit)检测峰值和鉴定候选区间。利用MISA进行重复序列鉴定,使用Prime3在候选区间进行SSR引物设计,在F2群体中采用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法对SSR引物进行筛选。【结果】甘蓝型油菜黄花与白花杂交F2群体中,白花和黄花性状分离比符合3﹕1,暗示白花性状受1对显性主效基因控制。全基因组重测序区间定位结果显示,白花性状基因候选区间在Darmor-bzh C03染色体52-55 Mb。同时以甘蓝型油菜中双11、Darmor、Tapidor分别为参考序列,均鉴定出白花基因候选区间在C03染色体上的一致性和稳定性。转录组测序定位白花性状基因位于Darmor-bzh C03染色体54-55 Mb。转录组测序和重测序定位染色体结果高度一致。在此区间内MISA和Primer3结合设计SSR引物,聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选到6个与白花性状紧密连锁共分离的SSR标记。6个SSR标记区间范围在760 kb(52.81-53.57 Mb)。此候选 展开更多
关键词 甘蓝型油菜 白花 测序 候选区间 SSR
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甘蓝型油菜BnMYB80基因的生物信息学分析 被引量：6
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作者 贾乐东 李施蒙 +3 位作者 许代香 曲存民 李加纳 王瑞 《植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期620-630,共11页
在高等植物花药发育和花粉形成中,MYB转录因子起着非常重要的作用,其中MYB80是参与绒毡层发育及引起雄性不育的重要转录因子。该研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)At MYB80为参考序列,通过BLAST比对分析,在白菜(Brassica rapa)、甘蓝(... 在高等植物花药发育和花粉形成中,MYB转录因子起着非常重要的作用,其中MYB80是参与绒毡层发育及引起雄性不育的重要转录因子。该研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)At MYB80为参考序列,通过BLAST比对分析,在白菜(Brassica rapa)、甘蓝(B.oleracea)和甘蓝型油菜(B.napus)中分别获得MYB80基因的2、2和6个同源序列,运用生物信息学方法对其核苷酸序列及编码的氨基酸序列进行组成成分、亚细胞定位、磷酸化位点、疏水性/亲水性、蛋白质二级、三级结构和功能域分析。结果表明,MYB80转录因子亚细胞定位于细胞核,具有多个不同的磷酸化位点,肽链表现为亲水性;二级、三级结构预测显示,MYB80蛋白以α-螺旋和无规则卷曲为主要结构元件;保守结构域分析表明,其N端具有2个串联的SANT功能域,属于R2R3型MYB转录因子。多重序列比对和进化树分析结果表明,甘蓝型油菜与白菜、甘蓝的序列相似性大于92%,且MYB80转录因子的功能结构域具有较高的同源性和较强的序列保守性。该研究结果对深入解析甘蓝型油菜MYB80的生物学功能及育性调控的分子机理具有重要意义,为甘蓝型油菜杂种优势利用提供了依据。 展开更多
关键词 生物信息学 甘蓝型油菜 MYB80 花粉发育 绒毡层
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甘蓝型油菜显性核不育系D3A的细胞学研究 被引量：6
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作者 许代香 贾乐东 +4 位作者 王瑞 马国强 段谋正 曲存民 李加纳 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期16-21,共6页
为明确甘蓝型油菜显性核不育两型系D3AB的花器官形态差异和不育材料D3A的花药败育时期与特点,并为进一步研究雄性不育机理奠定基础,分别对D3A与D3B不同时期的花蕾进行了形态学观察及细胞学研究.首先通过体视镜观察发现,D3A与D3B外观形... 为明确甘蓝型油菜显性核不育两型系D3AB的花器官形态差异和不育材料D3A的花药败育时期与特点,并为进一步研究雄性不育机理奠定基础,分别对D3A与D3B不同时期的花蕾进行了形态学观察及细胞学研究.首先通过体视镜观察发现,D3A与D3B外观形态无明显差异,均能正常开花,且在雄蕊发育早期均表现正常,后期D3A雄蕊退化萎缩,花粉囊不能正常开裂;不育材料D3A子房柱头发育速度稍快于D3B.通过扫描电镜观察发现,D3A早期花药基部开始皱缩,表皮细胞排列紧密.随着花蕾发育,D3A花粉囊壁表皮细胞逐渐萎缩,最终塌陷且药室不能正常开裂释放花粉;D3B花粉囊始终呈现出紧致饱满状态,花药正常开裂,同时释放出大量成熟花粉粒.通过石蜡切片观察发现,不育材料D3A和可育材料D3B在花蕾发育早期,都能形成花粉母细胞,但与D3B相比,D3A花粉母细胞结构松散,且绒毡层已开始呈现液泡化状态;进入四分体时期,不育材料D3A的花粉囊中观察到高度液泡化的绒毡层细胞,且无四分体结构出现.实验结果表明:绒毡层细胞提前发生了降解而未向分泌型转化,使四分体时期丧失了发育过程中所必需的营养物质,从而不能形成小孢子并发育为成熟的花粉粒进行释放,因此认为D3A的败育属于绒毡层发育异常类型. 展开更多
关键词 显性核不育 花药败育 绒毡层 细胞学观察
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砷胁迫下甘蓝型油菜苗期根、下胚轴和鲜重的全基因组关联分析 被引量：4
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作者 曲存民 马国强 +8 位作者 朱美晨 黄小虎 贾乐东 王书贤 赵会彦 徐新福 卢坤 李加纳 王瑞 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期175-187,共13页
油菜是修复土壤重金属污染的理想作物,为筛选甘蓝型油菜耐砷性的显著关联单核苷酸多态性位点及相关候选基因,本研究以140份不同来源的甘蓝型油菜自交系为材料,测定和利用油菜60KSNP芯片对正常和砷胁迫条件下的相对根长(RRL)、相对下胚轴... 油菜是修复土壤重金属污染的理想作物,为筛选甘蓝型油菜耐砷性的显著关联单核苷酸多态性位点及相关候选基因,本研究以140份不同来源的甘蓝型油菜自交系为材料,测定和利用油菜60KSNP芯片对正常和砷胁迫条件下的相对根长(RRL)、相对下胚轴长(RHL)和相对鲜重(RFW)进行了全基因组关联分析。结果表明,与RRL、RHL和RFW显著关联的SNP位点分别为15、20和35个,单个SNP位点表型贡献率分别介于13.31%～24.39%、18.04%～33.82%和20.19%～25.06%之间;其中在A02、A07和C02染色体上同时存在与RRL、RHL和RFW显著关联的LD区间。基于油菜基因组信息在LD区间内共筛选到61个可能与砷胁迫相关的候选基因,其中PHT3;3、PHT1;9、GST、OTC5、NRAMP1和ZIP12等与重金属吸收和转运相关。实时荧光定量PCR分析结果表明, PHT3;3和PHT1;9是与甘蓝型油菜砷离子吸收转运相关的重要候选基因。本研究结果对于甘蓝型油菜耐砷胁迫机理的研究、性状的改良具有重要参考价值。 展开更多
关键词 甘蓝型油菜 耐砷性 全基因组关联分析 候选基因
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