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金鱼草WAK/WAKL基因家族鉴定及抗核盘菌候选基因挖掘
1
作者 杨冬梅 夏文念 +5 位作者 宋佳怡 杨洁 严苍海 苏芸丽 汪仲毅 胡慧贞 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期24-36,共13页
【目的】鉴定金鱼草细胞壁相关受体激酶(Wall-associated kinase,WAK)及类WAK蛋白(WAK-like kinases,WAKL)基因家族成员,并挖掘抗核盘菌的候选基因,为深入解析金鱼草抗核盘菌的WAK/WAKL分子调控机制提供理论参考。【方法】以拟南芥WAK/W... 【目的】鉴定金鱼草细胞壁相关受体激酶(Wall-associated kinase,WAK)及类WAK蛋白(WAK-like kinases,WAKL)基因家族成员,并挖掘抗核盘菌的候选基因,为深入解析金鱼草抗核盘菌的WAK/WAKL分子调控机制提供理论参考。【方法】以拟南芥WAK/WAKL家族蛋白为参考序列,利用生物信息学方法从金鱼草基因组数据库中鉴定出WAK/WAKL基因家族成员,并对其理化性质、系统发育、基因结构、保守基序、顺式作用元件及共线性关系等进行预测分析,并通过转录组测序和实时荧光定量PCR对该家族基因在金鱼草抗感核盘菌材料中的表达模式进行分析。【结果】从金鱼草基因组中共鉴定出27个WAK/WAKL基因家族成员,其中WAK家族基因16个(AmWAK1~AmWAK16),WAKL家族基因11个(AmWAKL1~AmWAKL11),编码的氨基酸数量为615~1085个;理论等电点(pI)为4.94~8.69,绝大多数蛋白呈酸性;所有蛋白的总平均亲水性指数(GRAVY)值小于0,均为亲水性蛋白;大多数蛋白亚细胞定位于细胞质膜区域,少部分定位于细胞外、液泡、高尔基体和细胞核。27个WAK/WAKL基因家族成员不均匀地分布在金鱼草的8条染色体上,且与拟南芥WAK/WAKL家族基因存在7对共线性同源基因;基因启动子区域含有与防御和胁迫响应、茉莉酸甲酯响应及水杨酸响应等顺式作用元件。通过叶片离体接种核盘菌试验,筛选出抗性差异明显的易感病品种Am1和抗病品种Am6。有12个WAK/WAKL家族基因在金鱼草抗感材料中显著差异表达(P<0.05),有9个基因表达模式与转录组测序结果基本一致。这9个基因中,有5个基因(AmWAK7、AmWAKL2、AmWAKL8、AmWAK6和AmWAK13)在金鱼草的根、茎和叶组织中高表达,而剩余4个基因(AmWAK2、AmWAK8、AmWAK9和AmWAK12)在根、茎和叶中基本不表达。【结论】筛选出的27个金鱼草WAK/WAKL基因家族成员,具有相似的基因结构和蛋白功能结构域,其中AmWAK6、AmWAK7、AmWAK13、AmWAKL2和AmWAKL8为金鱼草抗核盘菌的关键候选基因,具有介导抗病的潜在功能。 展开更多
关键词 金鱼草 WAK/WAKL基因家族 鉴定 核盘菌抗性 转录组测序 候选基因挖掘
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大豆7S与11S球蛋白QTL元分析及候选基因挖掘 被引量：4
2
作者 陈庆山 张泽鑫 +3 位作者 刘函西 齐照明 韩思宁 董晓慧 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1-9,19,共10页
大豆蛋白作为重要营养来源,其含量在大豆种子中约占40%。7S球蛋白(b-伴大豆球蛋白)和11S球蛋白(大豆球蛋白)约占种子总蛋白70%,其含量直接影响大豆蛋白品质及特性。因此,大豆7S与11S球蛋白含量相关QTL定位与候选基因挖掘非常重要。研究... 大豆蛋白作为重要营养来源,其含量在大豆种子中约占40%。7S球蛋白(b-伴大豆球蛋白)和11S球蛋白(大豆球蛋白)约占种子总蛋白70%,其含量直接影响大豆蛋白品质及特性。因此,大豆7S与11S球蛋白含量相关QTL定位与候选基因挖掘非常重要。研究调查国内外已报道的42个7S与11S球蛋白相关QTL数据,通过利用BioMercator ver.2.1软件对其进行元分析得到11个Meta-QTL区间。利用《京都基因与基因组百科全书》和基因本体数据库分析Meta-QTL区域基因,确定18个参与调控7S与11S球蛋白含量的相关基因作为候选基因,该候选基因分别参与植物生长发育、氨基酸生物合成等过程。其中1个基因被注释为编码2S白蛋白超家族蛋白,6个基因与蛋白质合成相关细胞器的生长发育相关,5个基因被注释为编码影响贮藏蛋白积累的转录因子家族蛋白,6个基因与贮藏蛋白运输的分子机制相关。研究结果对大豆7S和11S球蛋白相关QTL定位及分子辅助育种具有重要意义。 展开更多
关键词 大豆 7S球蛋白 11S球蛋白 元分析 候选基因挖掘
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油菜开花期QTL图谱整合及开花候选基因挖掘 被引量：2
3
作者 周庆红 曾勇军 黄英金 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期577-585,共9页
应用生物信息学手段,从公开发表的文献中收集和整理了439个油菜开花期性状QTL相关标记信息,利用电子定位作图技术,将不同试验中的开花期QTL进行了电子整合,构建了含147个开花期QTL的综合图谱。结果表明,在整合图谱上,开花期QTL在芸薹属A... 应用生物信息学手段,从公开发表的文献中收集和整理了439个油菜开花期性状QTL相关标记信息,利用电子定位作图技术,将不同试验中的开花期QTL进行了电子整合,构建了含147个开花期QTL的综合图谱。结果表明,在整合图谱上,开花期QTL在芸薹属A、B和C基因组上呈非均衡分布,主要分布在A1,A2,A3,A10和C2染色体上,同时发现34个可重复检测的开花期QTL位点。将收集到的拟南芥中控制开花的基因通过同源比对分析,挖掘出66个芸薹属开花相关候选基因,并成功将这些基因定位到整合图谱上。本文结果为确定有关油菜开花期性状QTL及芸薹属作物候选基因提供了信息。 展开更多
关键词 油菜 开花期性状 QTL 电子作图 候选基因挖掘
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大豆底荚高度QTL定位及候选基因挖掘 被引量：11
4
作者 赵圆圆 李瑞超 +5 位作者 蒋洪蔚 王乔 谢建国 刘春燕 武小霞 陈庆山 《中国油料作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期51-60,共10页
底荚高度是衡量大豆品种是否适宜机械收获的关键指标。底荚高度较低的品种在机械收割过程中可能造成植株部分被切断或漏割,引起总产量损失。因此,大豆底荚高度候选基因对大豆机械化育种至关重要。本研究利用完备区间作图法(Inclusive Co... 底荚高度是衡量大豆品种是否适宜机械收获的关键指标。底荚高度较低的品种在机械收割过程中可能造成植株部分被切断或漏割,引起总产量损失。因此,大豆底荚高度候选基因对大豆机械化育种至关重要。本研究利用完备区间作图法(Inclusive Composite Interval Mapping, ICIM)对208染色体片段代换系群体(chromosome segment substitution lines, CSSL)进行大豆底荚高度QTL定位,获得9个与大豆底荚高度相关的QTL,分布在8条连锁群上。结合BSA重测序结果,将与大豆底荚高度相关的QTL定位到C1连锁群上1.1Mb和L连锁群上0.05Mb的区间内,并对其进行基因注释。通过基因注释数据库和信息学分析,在两个共识QTL区间内获得5个可能与大豆底荚高度相关的候选基因。这些结果可以为大豆底荚高度QTL精细定位以及机械化优质高产大豆品种的选育提供理论依据。 展开更多
关键词 大豆 底荚高度 完备区间作图 BSA 候选基因挖掘
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大豆开花期性状QTL定位和候选基因挖掘 被引量：3
5
作者 刘薇 王玉斌 +5 位作者 李伟 张礼凤 王彩洁 徐冉 戴海英 张彦威 《中国油料作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期548-554,共7页
大豆对光周期极为敏感,单一品种的适应范围狭窄。大豆品种在不同纬度间的适应性与开花期密切相关。为了获得更多的大豆开花期相关QTL,了解在豆适应机制,利用开花主效位点E1~E4基因型均相同的滑皮豆和齐黄26(E1e2asE3-HaE4)杂交衍生的重... 大豆对光周期极为敏感,单一品种的适应范围狭窄。大豆品种在不同纬度间的适应性与开花期密切相关。为了获得更多的大豆开花期相关QTL,了解在豆适应机制,利用开花主效位点E1~E4基因型均相同的滑皮豆和齐黄26(E1e2asE3-HaE4)杂交衍生的重组自交系群体及前期基于特异长度扩增片段测序(Specific Length Amplified Fragment-sequencing,SLAF-seq)构建的高密度遗传图谱,对大豆开花期性状进行了QTL定位。共获得了分布在7条染色体上的11个QTL位点,其中4个位点(qFT8,qFT20-2,qFT14和qFT16)为本研究新发现的QTL。同时,研究发现6个QTL(qFT6-1,qFT8,qFT11-1,qFT19,qFT20-1和qFT20-2)在2013年和2014年两个环境中稳定存在。对稳定QTL位点间的基因进行生物信息学分析,筛选出4个可能参与开花期调控的候选基因。本研究结果能够为阐明大豆适应性分子机制和广适性分子育种提供一定的理论基础。 展开更多
关键词 大豆 开花期 QTL 候选基因挖掘
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基于GWAS分析的马铃薯主茎数和单株结薯数候选基因挖掘研究
6
作者 韩志刚 谢锐 +3 位作者 郭景山 郭斌煜 伊六喜 侯建华 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2023年第11期22-36,共15页
【目的】筛选与马铃薯主茎数和单株结薯数显著关联的单核苷酸多态性(SNP)位点并挖掘候选基因,为高产马铃薯分子育种提供基因资源。【方法】以251份马铃薯核心种质为材料,于2018-2019年在马铃薯主产区4个试验点共8个环境下对其主茎数和... 【目的】筛选与马铃薯主茎数和单株结薯数显著关联的单核苷酸多态性(SNP)位点并挖掘候选基因,为高产马铃薯分子育种提供基因资源。【方法】以251份马铃薯核心种质为材料,于2018-2019年在马铃薯主产区4个试验点共8个环境下对其主茎数和单株结薯数进行表型鉴定;提取251份马铃薯种质的DNA,并采用高通量IlluminaHiSeq~(TM)对DNA进行测序及处理,获得高质量SNP标记,在此基础上,结合表型性状进行全基因组关联(GWAS)分析,对显著关联的SNP位点所在区域的候选基因通过NR、Swiss-port、KEGG、GO等4个数据库进行功能注释。【结果】2018-2019年的检测结果表明,在环境和基因型互作下,251份马铃薯种质间主茎数与单株结薯数有广泛的表型变异。共获得1 209 969个高质量SNP位点,其中与主茎数显著关联的SNP位点有7个,共挖掘到19个候选基因,其中在3个以上环境重叠的候选基因有9个,其可能编码半乳糖醛酸转移酶、转录因子MYB、赤霉素3-β-双加氧酶及细胞色素P450;与单株结薯数显著关联的SNP位点有13个,共挖掘到33个候选基因,去掉2年间重叠的4个候选基因,实际共关联到29个候选基因,其中在3个以上环境下重叠的候选基因有11个,其可能编码果糖-1,6-二磷酸醛缩酶、生长素响应因子IAA_(13)、转录因子WRKY、bHLH113及MADS-box。【结论】在2年8个环境下共鉴定出20个与马铃薯主茎数和单株结薯数显著相关的SNP位点,挖掘到48个候选基因。 展开更多
关键词 马铃薯育种 主茎数 单株结薯数 全基因组关联分析 候选基因挖掘
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研究发现黄瓜成株期耐热性新基因
7
《西北园艺》 2024年第3期62-62,共1页
中国农业科学院蔬菜花卉研究所葫芦科蔬菜遗传育种创新团队在黄瓜成株期耐热性候选基因挖掘方面取得重要进展。该研究从88份黄瓜核心种质中鉴定出18份极端耐热种质和28份极端热敏种质,在全基因组范围内鉴定到5个与黄瓜植株热胁迫响应相... 中国农业科学院蔬菜花卉研究所葫芦科蔬菜遗传育种创新团队在黄瓜成株期耐热性候选基因挖掘方面取得重要进展。该研究从88份黄瓜核心种质中鉴定出18份极端耐热种质和28份极端热敏种质,在全基因组范围内鉴定到5个与黄瓜植株热胁迫响应相关的QTL位点,并挖掘到5个参与热胁迫响应的候选基因。 展开更多
关键词 葫芦科蔬菜 核心种质 黄瓜植株 成株期 遗传育种 创新团队 候选基因挖掘 胁迫响应
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大豆抗倒伏相关性状全基因组关联分析 被引量：6
8
作者 李文滨 吴航 +6 位作者 刘冀 张翔超 郭志文 郑立娜 赵雪 韩英鹏 滕卫丽 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1-12,共12页
研究以150份大豆种质为试验材料开展2年3点试验,在收获期测定抗倒伏相关性状,并利用RTMGWAS方法作关联分析,共检测到99个显著关联SNP位点,其中48个效应显著位点,解释0.28%~3.38%表型变异;89个与环境互作显著位点,解释0.53%~7.04%表型变... 研究以150份大豆种质为试验材料开展2年3点试验,在收获期测定抗倒伏相关性状,并利用RTMGWAS方法作关联分析,共检测到99个显著关联SNP位点,其中48个效应显著位点,解释0.28%~3.38%表型变异;89个与环境互作显著位点,解释0.53%~7.04%表型变异;其中,21个位点主效表型变异解释率高于1%;与6个倒伏相关性状显著关联SNP位点中,与茎粗显著关联SNP位点最多,与抗倒指数显著关联SNP位点最少;获得22个有功能注释基因,根据基因表达量和基因功能注释,推测3个基因(Glyma.18G149700、Glyma.04G244100、Glyma.18G011400)可作为与大豆抗倒伏相关候选基因。 展开更多
关键词 大豆 倒伏性状 全基因组关联分析 候选基因挖掘
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大豆11S/7S球蛋白比值QTL定位及相关基因分析 被引量：2
9
作者 武小霞 崔一凡 +4 位作者 谢建国 赵雅彬 李佳鹏 井红钰 赵莹 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-7,共7页
11S球蛋白与7S球蛋白是大豆贮藏蛋白主要成分,对大豆营养品质及加工特性有显著影响,且11S球蛋白对大豆营养品质及加工特性影响优于7S球蛋白,两者蛋白含量呈负相关。因此,大豆11S/7S球蛋白比值性状相关QTL位点与候选基因挖掘尤为重要。... 11S球蛋白与7S球蛋白是大豆贮藏蛋白主要成分,对大豆营养品质及加工特性有显著影响,且11S球蛋白对大豆营养品质及加工特性影响优于7S球蛋白,两者蛋白含量呈负相关。因此,大豆11S/7S球蛋白比值性状相关QTL位点与候选基因挖掘尤为重要。研究选用181个株系染色体片段代换系群体(Chromosome segment substitution lines,CSSL),采用完备区间作图法(Inclusive composite interval mapping)作11S球蛋白与7S球蛋白比值QTL定位,获得3个与大豆11S/7S球蛋白比值相关QTL。在两个共识QTL区间内,获得6个候选基因,通过实时荧光定量PCR验证,Glyma.09G015100在低、高表型材料中相对表达量均高于对照材料,表明该基因在球蛋白表达过程中有促进作用。研究结果为大豆11S球蛋白与7S球蛋白比值QTL精细定位及适用于加工品种选育提供理论依据。 展开更多
关键词 11S球蛋白 7S球蛋白 完备区间作图 BSA 候选基因挖掘
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大豆水溶性蛋白质的全基因组关联分析 被引量：7
10
作者 沈甲诚 张小利 +4 位作者 黄建丽 邓肃霜 郭娜 赵晋铭 邢邯 《大豆科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期509-517,共9页
为进一步解析中国大豆种质水溶性蛋白的遗传基础,为大豆高水溶性蛋白质的分子标记辅助选择育种及品质改良提供理论依据,本研究以224份大豆种质为试验材料,于2017和2018年对大豆水溶性蛋白质含量进行测定,利用1 514个高质量的SNP标记分别... 为进一步解析中国大豆种质水溶性蛋白的遗传基础,为大豆高水溶性蛋白质的分子标记辅助选择育种及品质改良提供理论依据,本研究以224份大豆种质为试验材料,于2017和2018年对大豆水溶性蛋白质含量进行测定,利用1 514个高质量的SNP标记分别对2017、2018年水溶性蛋白质含量及两年均值进行全基因组关联分析,共检测到18个显著关联的SNP标记,这些SNP标记涉及16个位点,有8个位点至少被检测到2次,其余8个位点仅被检测到1次,表明其受环境因素影响较大。16个位点中有7个尚未见报道,分别位于8、11、13、14和15号染色体上,是新发现的控制大豆水溶性蛋白的位点。对表型变异解释率较高且稳定关联的2个位点qWSPC7和qWSPC8-1候选区间内的基因进行预测,共获得25个候选基因,其中有7个基因(Glyma.07g195000、Glyma.08g103100、Glyma.08g108900、Glyma.08g105100、Glyma.08g107800、Glyma.08g107700和Glyma.08G115800)在大豆籽粒、根或根瘤中具有较高的表达水平。这些基因可作为水溶性蛋白质的候选基因,可能具有调控大豆水溶性蛋白质的功能。 展开更多
关键词 大豆 水溶性蛋白质 全基因组关联分析 候选基因挖掘
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