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抗松材线虫病马尾松种质资源遗传多样性分析及核心种质构建
被引量：
8
1
作者
邓莉丽
刘青华
+2 位作者
周志春
高凯
骆定会
《浙江农林大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期67-78,共12页
【目的】对来自安徽省林业科学研究院和异地保存在浙江省临海市林业技术推广和场圃旅游服务总站的114份抗松材线虫Bursaphelenchus xylophilus病马尾松Pinus massoniana种质进行遗传多样性与群体结构分析,构建抗性马尾松核心种质库。【...
【目的】对来自安徽省林业科学研究院和异地保存在浙江省临海市林业技术推广和场圃旅游服务总站的114份抗松材线虫Bursaphelenchus xylophilus病马尾松Pinus massoniana种质进行遗传多样性与群体结构分析,构建抗性马尾松核心种质库。【方法】对114份抗性马尾松种质进行检测,使用分子生物学软件计算遗传多样性参数,并进行主坐标(PCoA)和群体结构分析。利用M策略和随机取样策略分别构建核心种质,分析不同核心种质的的遗传多样性参数,确定最适合的构建方法。【结果】114份抗性马尾松种质共检测到115个等位基因,平均有效等位基因数(N_(e))为5.54,平均Shannon’s多样性指数(I)为1.51,平均多态信息含量(P_(IC))为0.90,结果表明其具有较高的遗传多样性水平。群体结构分析将114份抗性马尾松种质分为4个亚群,主坐标分析结果与上述基本一致。根据遗传多样性参数和抽样数量综合考虑,M策略构建的核心种质能以最小的种质数保留原有种质最大的遗传多样性,为最佳的取样策略。利用该策略得到了72份核心种质,其保留了原有种质100%的等位基因数,N_(e)、I、期望杂合度(H_(e))、PIC等遗传参数的保留率分别为95.67%、94.96%、98.12%和100.00%,将构建的核心种质与原有种质进行t检验、PCoA分析和UPGMA聚类分析,结果表明两者间的遗传多样性无显著差异。【结论】114份抗性马尾松种质遗传多样性水平较高,构建的72份抗性马尾松核心种质,去除了遗传冗余,有利于抗性马尾松种质资源的有效保护和科学利用,可为优异基因发掘和新品种选育提供参考。
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关键词
马尾松
抗松材线虫病
SSR
遗传多样性
核心种质
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职称材料
基于高通量转录组测序筛选马尾松抗松材线虫病相关基因
被引量：
8
2
作者
刘彬
刘青华
+3 位作者
周志春
徐六一
陈雪莲
罗柠
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2019年第5期1-10,共10页
[目的]研究马尾松抗松材线虫病相关基因,为解析马尾松抗性机理和高抗马尾松早期选择提供理论依据。[方法]对高抗和易感2种马尾松基因型接种松材线虫,在接种后第1、15和30天取样进行转录组高通量测序,通过对高抗和易感马尾松差异基因识...
[目的]研究马尾松抗松材线虫病相关基因,为解析马尾松抗性机理和高抗马尾松早期选择提供理论依据。[方法]对高抗和易感2种马尾松基因型接种松材线虫,在接种后第1、15和30天取样进行转录组高通量测序,通过对高抗和易感马尾松差异基因识别以及富集分析,以筛选与抗松材线虫病相关的组成型差异基因。[结果]对高抗和易感马尾松接种松材线虫后的转录组进行比较,在接种后第1、15和30天分别获得2 866、679和1 657个差异基因,且在接种松材线虫后不同时间点间,共有差异基因相对较少。对差异基因进行GO富集分析,结果显示:在接种后第1、15和30天,最显著的生物学进程是氧化-还原过程,而GO项刺激反应、转录调节以及香叶基二磷酸代谢过程也显著富集。对这几类GO项相关基因进一步分析,发现接种后3个时间点GO项刺激反应中共包括26个R基因,除了2个R基因外,其它R基因表达皆为组成型,在接种松材线虫和对照间差异不显著,而GO项转录调节中仅2个差异基因被nr注释为ERF转录因子,其余为未知基因。接种松材线虫后,ERF转录因子在高抗马尾松上的表达量始终高于易感马尾松上的表达量,且在接种松材线虫和对照间表达量变化不显著,也为组成型基因表达。GO项香叶基二磷酸代谢过程中,GGPPS 3个基因也在高抗马尾松上具有更高表达量,为组成型基因表达。这些基因中TIR-NBS-LRR基因(c65785.graph_c0)、ERF转录因子(c78073.graph_c0)和3个GGPPS基因在高抗马尾松中表达量较高,而在易感马尾松中表达量较低,甚至为0,可作为开发分子标记的候选基因用于鉴定抗性马尾松。[结论]高抗和易感马尾松在接种松材线虫后第1天其表达量差异达到显著水平的基因最多,其中,LRR基因、ERF转录因子和GGPPS与马尾松的抗性相关,部分TIR-NBS-LRR基因、ERF转录因子和GGPPS有望被开发为鉴定高抗马尾松的分子标记。
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关键词
马尾松
松材线虫病
抗性
转录组测序
差异基因
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职称材料
马尾松β-蒎烯合酶基因克隆以及对松材线虫侵染的响应
被引量：
9
3
作者
刘彬
刘青华
+3 位作者
周志春
罗柠
解懿妮
陈献志
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2020年第6期1-12,共12页
[目的]对马尾松β-蒎烯合酶基因PmPinS进行克隆,分析其序列特征和高抗易感马尾松中松材线虫侵染后的表达模式,为解析马尾松抗松材线虫病机制提供理论基础。[方法]采用PCR扩增技术克隆马尾松Pm-PinS的全长编码区序列,进行同源氨基酸序列...
[目的]对马尾松β-蒎烯合酶基因PmPinS进行克隆,分析其序列特征和高抗易感马尾松中松材线虫侵染后的表达模式,为解析马尾松抗松材线虫病机制提供理论基础。[方法]采用PCR扩增技术克隆马尾松Pm-PinS的全长编码区序列,进行同源氨基酸序列比对和系统发育分析,利用生物信息学方法分析其基因特征;利用实时定量PCR技术分析马尾松蒎烯合酶基因在接种松材线虫后的高抗和易感马尾松中的表达模式。[结果]克隆获得马尾松蒎烯合酶基因的全长编码区序列,包含1878 bp的完整开放阅读框,编码625个氨基酸,分子量为71.95 kD,二级结构以α-螺旋和β-折叠为主,含有萜类合酶典型的RR(X)8W、DDXXD和NSE/DTE结构域。系统进化分析发现,PmPinS与扭叶松(-)β-蒎烯合酶聚为一支,序列相似性达93.16%。对高抗和易感马尾松PmPinS在松材线虫接种后的表达模式进行分析发现,PmPinS在高抗马尾松中的表达量显著高于易感马尾松,且在接种30 d内呈现上升趋势,而易感马尾松PmPinS在接种1 d后迅速下降,在接种2 a后,PmPinS表达量在高抗马尾松茎部组织特异性高表达。对松材线虫外源施加α-蒎烯、β-蒎烯及其混合溶液,结果表明:α-蒎烯与β-蒎烯可明显抑制松材线虫存活率,且混合溶液抑制作用更明显。[结论]PmPinS为马尾松单萜合酶家族的一员,复杂催化GPP参与β-蒎烯的合成,该基因在高抗马尾松茎部组织特异性高表达,同时其可能的催化产物α-蒎烯与β-蒎烯对松材线虫具有明显的抑制作用,表明其在马尾松抗松材线虫过程中起正向调控作用。
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关键词
β-蒎烯合酶
马尾松
松材线虫病
抑制作用
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职称材料
题名
抗松材线虫病马尾松种质资源遗传多样性分析及核心种质构建
被引量：
8
1
作者
邓莉丽
刘青华
周志春
高凯
骆定会
机构
中国林业科学研究院亚热带林业研究所
浙江省
林木育种技术研究重点实验室
南京林业大学林学院
浙江省临海市自然资源和规划局
出处
《浙江农林大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期67-78,共12页
基金
浙江省“十四五”育种专项林木协作组课题(2020C02007)
江西省林业局林业科技创新专项(创新专项﹝2021﹞13号)。
文摘
【目的】对来自安徽省林业科学研究院和异地保存在浙江省临海市林业技术推广和场圃旅游服务总站的114份抗松材线虫Bursaphelenchus xylophilus病马尾松Pinus massoniana种质进行遗传多样性与群体结构分析,构建抗性马尾松核心种质库。【方法】对114份抗性马尾松种质进行检测,使用分子生物学软件计算遗传多样性参数,并进行主坐标(PCoA)和群体结构分析。利用M策略和随机取样策略分别构建核心种质,分析不同核心种质的的遗传多样性参数,确定最适合的构建方法。【结果】114份抗性马尾松种质共检测到115个等位基因,平均有效等位基因数(N_(e))为5.54,平均Shannon’s多样性指数(I)为1.51,平均多态信息含量(P_(IC))为0.90,结果表明其具有较高的遗传多样性水平。群体结构分析将114份抗性马尾松种质分为4个亚群,主坐标分析结果与上述基本一致。根据遗传多样性参数和抽样数量综合考虑,M策略构建的核心种质能以最小的种质数保留原有种质最大的遗传多样性,为最佳的取样策略。利用该策略得到了72份核心种质,其保留了原有种质100%的等位基因数,N_(e)、I、期望杂合度(H_(e))、PIC等遗传参数的保留率分别为95.67%、94.96%、98.12%和100.00%,将构建的核心种质与原有种质进行t检验、PCoA分析和UPGMA聚类分析,结果表明两者间的遗传多样性无显著差异。【结论】114份抗性马尾松种质遗传多样性水平较高,构建的72份抗性马尾松核心种质,去除了遗传冗余,有利于抗性马尾松种质资源的有效保护和科学利用,可为优异基因发掘和新品种选育提供参考。
关键词
马尾松
抗松材线虫病
SSR
遗传多样性
核心种质
Keywords
Pinus massoniana
pine wood nematodiasis-resistance
SSR
genetic diversity
core collection
分类号
S722.3 [农业科学—林木遗传育种]
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职称材料
题名
基于高通量转录组测序筛选马尾松抗松材线虫病相关基因
被引量：
8
2
作者
刘彬
刘青华
周志春
徐六一
陈雪莲
罗柠
机构
中国林业科学研究院亚热带林业研究所
安徽省林业科学研究院
浙江省临海市自然资源和规划局
出处
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2019年第5期1-10,共10页
基金
“十三五”浙江省林木新品种选育重大专项课题(2016C02056-4)
国家自然科学基金项目(31470670)
+1 种基金
江西省林业厅林业科技创新专项项目(201703)
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(CAFYBB2017ZA001-2)
文摘
[目的]研究马尾松抗松材线虫病相关基因,为解析马尾松抗性机理和高抗马尾松早期选择提供理论依据。[方法]对高抗和易感2种马尾松基因型接种松材线虫,在接种后第1、15和30天取样进行转录组高通量测序,通过对高抗和易感马尾松差异基因识别以及富集分析,以筛选与抗松材线虫病相关的组成型差异基因。[结果]对高抗和易感马尾松接种松材线虫后的转录组进行比较,在接种后第1、15和30天分别获得2 866、679和1 657个差异基因,且在接种松材线虫后不同时间点间,共有差异基因相对较少。对差异基因进行GO富集分析,结果显示:在接种后第1、15和30天,最显著的生物学进程是氧化-还原过程,而GO项刺激反应、转录调节以及香叶基二磷酸代谢过程也显著富集。对这几类GO项相关基因进一步分析,发现接种后3个时间点GO项刺激反应中共包括26个R基因,除了2个R基因外,其它R基因表达皆为组成型,在接种松材线虫和对照间差异不显著,而GO项转录调节中仅2个差异基因被nr注释为ERF转录因子,其余为未知基因。接种松材线虫后,ERF转录因子在高抗马尾松上的表达量始终高于易感马尾松上的表达量,且在接种松材线虫和对照间表达量变化不显著,也为组成型基因表达。GO项香叶基二磷酸代谢过程中,GGPPS 3个基因也在高抗马尾松上具有更高表达量,为组成型基因表达。这些基因中TIR-NBS-LRR基因(c65785.graph_c0)、ERF转录因子(c78073.graph_c0)和3个GGPPS基因在高抗马尾松中表达量较高,而在易感马尾松中表达量较低,甚至为0,可作为开发分子标记的候选基因用于鉴定抗性马尾松。[结论]高抗和易感马尾松在接种松材线虫后第1天其表达量差异达到显著水平的基因最多,其中,LRR基因、ERF转录因子和GGPPS与马尾松的抗性相关,部分TIR-NBS-LRR基因、ERF转录因子和GGPPS有望被开发为鉴定高抗马尾松的分子标记。
关键词
马尾松
松材线虫病
抗性
转录组测序
差异基因
Keywords
Pinus massoniana
pine wilt disease
resistance
transcriptome sequencing
constitutive expressed genes
分类号
S763.3 [农业科学—森林保护学]
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职称材料
题名
马尾松β-蒎烯合酶基因克隆以及对松材线虫侵染的响应
被引量：
9
3
作者
刘彬
刘青华
周志春
罗柠
解懿妮
陈献志
机构
中国林业科学研究院亚热带林业研究所
浙江省临海市自然资源和规划局
出处
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2020年第6期1-12,共12页
基金
“十三五”浙江省林木新品种选育重大专项课题(2016C02056-4)
国家自然科学基金项目(31470670)
+1 种基金
江西省林业厅林业科技创新专项项目(201703)
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(CAFYBB2017ZA01-2)。
文摘
[目的]对马尾松β-蒎烯合酶基因PmPinS进行克隆,分析其序列特征和高抗易感马尾松中松材线虫侵染后的表达模式,为解析马尾松抗松材线虫病机制提供理论基础。[方法]采用PCR扩增技术克隆马尾松Pm-PinS的全长编码区序列,进行同源氨基酸序列比对和系统发育分析,利用生物信息学方法分析其基因特征;利用实时定量PCR技术分析马尾松蒎烯合酶基因在接种松材线虫后的高抗和易感马尾松中的表达模式。[结果]克隆获得马尾松蒎烯合酶基因的全长编码区序列,包含1878 bp的完整开放阅读框,编码625个氨基酸,分子量为71.95 kD,二级结构以α-螺旋和β-折叠为主,含有萜类合酶典型的RR(X)8W、DDXXD和NSE/DTE结构域。系统进化分析发现,PmPinS与扭叶松(-)β-蒎烯合酶聚为一支,序列相似性达93.16%。对高抗和易感马尾松PmPinS在松材线虫接种后的表达模式进行分析发现,PmPinS在高抗马尾松中的表达量显著高于易感马尾松,且在接种30 d内呈现上升趋势,而易感马尾松PmPinS在接种1 d后迅速下降,在接种2 a后,PmPinS表达量在高抗马尾松茎部组织特异性高表达。对松材线虫外源施加α-蒎烯、β-蒎烯及其混合溶液,结果表明:α-蒎烯与β-蒎烯可明显抑制松材线虫存活率,且混合溶液抑制作用更明显。[结论]PmPinS为马尾松单萜合酶家族的一员,复杂催化GPP参与β-蒎烯的合成,该基因在高抗马尾松茎部组织特异性高表达,同时其可能的催化产物α-蒎烯与β-蒎烯对松材线虫具有明显的抑制作用,表明其在马尾松抗松材线虫过程中起正向调控作用。
关键词
β-蒎烯合酶
马尾松
松材线虫病
抑制作用
Keywords
β-pinene synthase
Pinus massoniana
pine wilt disease
inhibition
分类号
S718.46 [农业科学—林学]
S763 [农业科学—森林保护学]
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职称材料
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抗松材线虫病马尾松种质资源遗传多样性分析及核心种质构建
邓莉丽
刘青华
周志春
高凯
骆定会
《浙江农林大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
8
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职称材料
2
基于高通量转录组测序筛选马尾松抗松材线虫病相关基因
刘彬
刘青华
周志春
徐六一
陈雪莲
罗柠
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2019
8
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职称材料
3
马尾松β-蒎烯合酶基因克隆以及对松材线虫侵染的响应
刘彬
刘青华
周志春
罗柠
解懿妮
陈献志
《林业科学研究》
CSCD
北大核心
2020
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