桑樹(shù)花青素分子標(biāo)記的開(kāi)發(fā)

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1、目錄5．2．1基岡組的提取????????????????????????????．．485．2．2以不同果色桑樹(shù)基岡組為模板進(jìn)行SCAR引物的PCR擴(kuò)增?????????．485．2．3瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)?????????????????????????一485．3結(jié)果與分析???????????????????????????????．485．3．1CHS2．SCAR標(biāo)記檢測(cè)不同果色桑種內(nèi)和種間的等位變異??????????．485．3．2CHII—SCAR標(biāo)記檢測(cè)不同果色桑種內(nèi)和種間的等位變異??????????一495．3．3DFR—SCAR標(biāo)記檢測(cè)不同果色桑種

2、內(nèi)和種間的等位變異???????????495．3．4ANS．SCAR標(biāo)記檢測(cè)不同果色桑種內(nèi)和種間的等位變異???????????495．3．5OMTl．SCAR標(biāo)記檢測(cè)不同果色桑種內(nèi)和種間的等位變異??????????505．4討論與小結(jié)???????????????????????????????．5l第六章綜合與結(jié)論??????????????????????????????．．53參考文獻(xiàn)???????????????????????????????????55附面毛????????????????????????????????????????????????

3、一63在讀期間發(fā)表文章及參研課題??????????????????????????．69致謝????????????????????????????????????????????????．．71西南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要桑樹(shù)花青素分子標(biāo)記的開(kāi)發(fā)生理學(xué)專業(yè)碩士研究生帥琴指導(dǎo)教師何寧佳教授花青素是一種重要的植物次生代謝產(chǎn)物，自然界中多數(shù)花、果實(shí)、蔬菜、莖葉等顏色的形成均與其有關(guān)?；ㄇ嗨卦谥参锷砘顒?dòng)中發(fā)揮著重要作用，植物繁殖器官中的花青素通過(guò)呈現(xiàn)出多彩的顏色吸引昆蟲(chóng)傳播花粉和食草動(dòng)物傳播種子，營(yíng)養(yǎng)器官中的花青素對(duì)植物具有保護(hù)作用。目前，已有大量關(guān)于花青素的研究報(bào)道，利用分

4、子標(biāo)記技術(shù)篩選與花青素相關(guān)性狀連鎖的分子標(biāo)記、研究花青素相關(guān)性狀形成的分子機(jī)制也已在多種植物中被報(bào)道。分子標(biāo)記是遺傳研究的有力工具，在遺傳育種和種質(zhì)資源的鑒定評(píng)價(jià)中發(fā)揮著重要作用。桑樹(shù)是一種具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值和藥用價(jià)值的多年生木本植物，目前分子標(biāo)記在桑樹(shù)中的應(yīng)用集中在種質(zhì)的親緣關(guān)系和遺傳多樣性分析上，與重要農(nóng)藝性狀連鎖的分子標(biāo)記和基因定位研究還未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。因此，開(kāi)展桑樹(shù)中重要性狀連鎖標(biāo)記的研究，獲得與目標(biāo)性狀緊密相關(guān)的分子標(biāo)記，能夠在育種早期對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行選擇，對(duì)桑樹(shù)的遺傳育種具有重要意義。幼嫩葉中花青素顯色是桑樹(shù)新品種測(cè)試時(shí)必須測(cè)定的性狀，桑椹是富含花青素的水果，果實(shí)顏色

5、是果實(shí)品質(zhì)的重要組成部分，因此，有必要篩選桑樹(shù)中花青素相關(guān)性狀連鎖的分子標(biāo)記。將獲得的分子標(biāo)記應(yīng)用于桑樹(shù)育種早期的性狀選擇，將會(huì)提高選擇效率。本研究利用生物信息學(xué)的方法，從已完成全基因組測(cè)序的川桑中鑒定了花青素合成相關(guān)基因，在這些基因附近開(kāi)發(fā)SSR標(biāo)記，用于篩選與嫩葉色連鎖的分子標(biāo)記，并以花青素合成相關(guān)基因的結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，依據(jù)花青素合成相關(guān)基因的內(nèi)含子長(zhǎng)度多態(tài)性開(kāi)發(fā)SCAR標(biāo)記，探索花青素相關(guān)標(biāo)記與果實(shí)顏色性狀的關(guān)系，并對(duì)不同果色的桑種質(zhì)資源進(jìn)行區(qū)分。本研究獲得的主要研究結(jié)果如下：1．桑樹(shù)嫩葉色連鎖標(biāo)記的篩選利用生物信息學(xué)的方法，我們從川?；蚪M中鑒定了15個(gè)花青素合

6、成相關(guān)基西南大學(xué)碩士學(xué)位論文因，包括四個(gè)CHS、兩個(gè)CHI、F3H、F3H、OMT和一個(gè)DFR、ANS、UFGT。根據(jù)這些基因的scaffold信息，在距離這些基因70Kb的范圍內(nèi)設(shè)計(jì)了196對(duì)SSR引物，利用這196對(duì)引物和本實(shí)驗(yàn)室基于川桑全基因組設(shè)計(jì)的318對(duì)SSR引物篩選與嫩葉色相關(guān)的分子標(biāo)記，結(jié)果未獲得與嫩葉色連鎖的分子標(biāo)記。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)嫩葉顏色易受環(huán)境條件的影響而不能被準(zhǔn)確鑒定可能是未篩選到與嫩葉色連鎖標(biāo)記的原因。為研究嫩葉淡紫色的呈現(xiàn)與花青素合成相關(guān)基因的關(guān)系，我們利用qRT-PCR技術(shù)對(duì)嫩葉色變化過(guò)程中花青素合成相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平變化進(jìn)行分析，結(jié)果表明，在F

7、l代的同一植株上，呈現(xiàn)出淡紫色的嫩葉中花青素合成相關(guān)基因的表達(dá)水平均高于該植株上的淡綠色嫩葉，僅t73'H2在二者中表達(dá)量相近；在花青素顯色最強(qiáng)的嫩葉中，花青素合成途徑下游的關(guān)鍵基因DFR和ANS的表達(dá)水平最高，尤其是ANS，該基因表達(dá)水平的高低與嫩葉花青素顯色的強(qiáng)弱完全對(duì)應(yīng)。這些結(jié)果說(shuō)明嫩葉花青素顯色與花青素合成相關(guān)基因的表達(dá)水平密切相關(guān)，并且花青素合成途徑下游的關(guān)鍵基因?qū)ㄇ嗨卦谀廴~中的生物合成可能有直接的影響。2．基于花青素合成相關(guān)基因內(nèi)含子長(zhǎng)度多態(tài)性的標(biāo)記開(kāi)發(fā)我們以花青素合成相關(guān)基因的結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，依據(jù)這些基因在不同果實(shí)顏色的桑