学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

利用棉纤维发育相关基因研究不同棉种分子进化

作　者: 吕俊宏
导　师: 郭旺珍
学　校: 南京农业大学
专　业: 遗传学
关键词: 棉花棉种棉纤维发育相关基因基因结构进化分析
分类号: S562
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 2次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

棉花是世界性重要的经济作物。棉属植物的分类研究已有近百年的历史。最有权威的棉属分类结果是美国植物学家Fryxell在1992年提出的。他将棉属分为4个亚属,8个组,9个亚组,50个种。共包括45个二倍体种和5个异源四倍体种。异源四倍体种是由二倍体A染色体组棉种和二倍体D染色体组棉种种间杂交而成的。其中A染色体组棉种可产生可纺织的纤维,而D基因组棉种不能。本研究选择1个二倍体A基因组棉种(G.herbaceum),13个二倍体D基因组棉种和2个四倍体栽培代表种,共16个棉种,比较已克隆的棉纤维发育相关基因在这些棉种中的序列及结构异同,研究棉属D染色体组棉种之间的关系及异源四倍体D染色体亚组的可能供体种。选择15个NCBI上已登录的棉纤维发育相关基因及本实验室新克隆的一个蔗糖合酶基因(SusA1),在16个棉种中获得基因全长序列。通过基因的结构分析发现,16个基因中有13个基因的结构在各棉种之间比较保守,其余3个基因(ManA2.CelA3和CIPK1)的结构在不同棉种间变异比较大。基因的进化速率分析显示,同一基因在不同棉种中的进化速率比较恒定,而同一棉种不同基因间的进化速率差异比较大,暗示无论供试棉种的纤维有无,其大部分纤维发育相关基因结构变异不大。相对于A基因组棉种,D基因组祖先种分化时不同的纤维发育相关基因分化程度差异较大；在漫长的进化过程中,TM-1的进化速率大于海7124。对各基因在16个棉种中的18条序列进行聚类分析,发现11个基因的亚类聚类情况与Fryxell(1992)的亚类分类相同,而其余的5个基因(ACT1、CelA3、LTP3、Sus1和Pel)的亚类聚类结果稍有变化。同时,除Exp1和SusAl外,其余14个基因的A染色体亚组和D染色体亚组在聚类时明显分开。12个基因的聚类结果显示均为雷蒙德氏棉与异源四倍体的D染色体亚组聚在一起,而ACT1、Exp、POD2和Pel的系统进化树显示,异源四倍体的D染色体亚组分别与其它的二倍体D染色体组棉种聚在一起。进一步将所有基因的序列按染色体组拼接,获得了18条序列,对其进行聚类分析发现,在亚组水平上,13个D染色体组棉种与Fryxell(1992)的亚组分类相同；异源四倍体形成后,A、D亚组是独立进化的,且雷蒙德氏棉与陆地棉和海岛棉D染色体亚组的亲缘关系最近。

全文目录

摘要 6-7ABSTRACT 7-9第一部分文献综述 9-23 第一章棉属的起源和进化 9-15 1 棉种的起源 9-12 1.1 二倍体的单源起源 9-10 1.2 异源四倍体的起源 10-12 2 棉属染色体组间的进化关系 12-15 第二章棉纤维发育相关基因的研究进展 15-22 1 棉纤维发育相关基因概述 15 2 棉纤维发育相关基因研究进展 15-22 2.1 GhMYB家族基因 15-16 2.2 expansin超基因家族 16-17 2.3 纤维优势表达基因E6 17 2.4 Susy基因 17-18 2.5 膜联蛋白基因 18-22 本研究的目的与意义 22-23第二部分研究报告 23-53 第三章不同棉种棉纤维发育相关基因的分子进化分析 23-53 1 材料和方法 23-28 1.1 供试材料及其基因组DNA的提取 23 1.2 所选基因及引物设计 23-24 1.3 PCR扩增及产物回收、克隆、测序 24 1.4 基因结构及进化分析 24-28 2 结果与分析 28-51 2.1 16个棉纤维发育相关基因的克隆及序列结构分析 28-35 2.2 供试棉种中各基因的聚类分析 35-36 2.3 供试棉种中基因拼接序列的聚类分析 36-45 2.4 16个基因在供试棉种中的进化速率 45-51 3 讨论 51-53 3.1 棉属13个二倍体D染色体组棉种之间的关系 51 3.2 异源四倍体D染色体组的供体种 51-52 3.3 16个棉纤维发育相关基因在供试棉种中的进化速率 52-53全文结论 53-55参考文献 55-63致谢 63

利用棉纤维发育相关基因研究不同棉种分子进化

内容摘要

全文目录

相似论文