论文部分内容阅读
花生(Arachis hypogaea L.)是世界上重要的油料与经济作物,是植物汕脂和蛋白质的重要来源之一,在全世界100多个国家和地区广泛种植,年均种植面积近2400万ha,年总产3800多万t。中国是全球最大的花生生产、消费和出口国。花生晚斑病是世界上分布最广和危害最大的花生病害之一。在我国花生主产区之一的四川盆地,晚斑病的发生和危害十分普遍,是影响花生产量的重要病害之一。培育和种植抗(耐)病花生品种是防治晚斑病最有效的途径。然而,栽培种花生的抗性表现与侵染频率、潜伏期、病斑大小、分生孢子产生量和植株落叶率有关,抗性鉴定难度较大,而且抗性与晚熟、低产等不良性状连锁,导致晚斑病抗性育种进展较慢,目前生产上仍然缺乏优质高产的抗晚斑病花生品种。野生花生中存在高抗晚斑病的基因,具有重要的育种价值。木研究选用含有两个野生种亲缘的高抗晚斑病种质"ICGV 86699"与高感花生品种“中花5号”作亲木构建重组近交系XA-RIL群体,采用植物数量性状主基因+多基因模型分析晚斑病抗性的遗传特性,用SSR标记构建遗传连锁图谱并在此基础上进行抗性QTL定位,选用极端抗、感晚斑病家系进行转录组测序和数字基因表达谱分析,以期为深化花生晚斑病抗性育种提供理论依据和材料基础。1.采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分离分析模型对XA-RIL群体晚斑病抗性效应进行分析,结果表明XA-RIL群体家系间晚斑病抗性差异极显著,抗性受2对加性.上位性主基因+加性-上位性多基因控制,主基因遗传率为60.10%-86.61%,微效多基因遗传率为6.65%-32.77%。2. XA-RIL群体相关分析结果,证实了花生晚斑病抗性与晚熟、结果数少、小籽粒等性状连锁。从群体中鉴定出家系“XA006”为一个综合农艺性状优良的高产、高抗晚斑病材料。3.采用2623对SSR引物对XA-RIL群体的两亲本进行多态性检测,其中250对引物检测到257个多态性位点,利用这些标记位点对XA-RIL群体(F9)的166个家系进行扩增,JoinMap 3遗传连锁分析结果,共有157个标记进入连锁群。所构建的遗传图谱涉及20个连锁群,总图距为789.506 cM,连锁群长度15.337-72.474 cM,标记间平均图距为5.763 cM,连锁群标记数2-40个。与花生整合遗传图谱相比较,有68个标记或位点为两图谱所共有。这些标记或位点位于XA-RIL图谱上的18个连锁群,在整合图谱上则分布在20个连锁群,其中连锁群Lg 9和Lg 2的9个标记分别对应于A10或B10、A02或B02上。4.采用基于混合线性模型的复合区间作图法(MCIM)对花生晚斑病抗性进行QTL定位,3个年份分别检测到11、14和11个位点,其中1个位点QTLLLS 3-10在3个年份及综合检测中都能检测到,表现为加加互作效应或加性效应,效应值为0.2623-0.5351,遗传贡献率为1.98%-8.51%；1个位点QTLLLS 1-19在两个年份及综合检测中能检测到，表现为加性效应和加加互作效应,效应值为0.2381-0.4699,遗传贡献率为1.74%-4.94%。5.转录组测得到 98916046个clean reads,长度9.9G,Trinity拼接得到转录本142300个,其中 200-500bp的45130个、500-1kbp的29054个、1-2kbp的39590个、大于2kbp的28526个,得到总的unigene 52650个。对于注释的52566个unigene,注释到NR库26608个(50.61%)、注释到NT库17834个(33.92%)、KO库7481个(14.23%)、SwissProt库19127个(36.38%)、PFAM库18940个(36.03%)、GO库20778个(39.52%)、KOG库9837个(18.71%),全部库都得到注释的3954个(7.52%),至少1个库得到注释的29176个(55.50%)。6.数字基因表达谱分析结果,6个样品得到1009389%12912683个clean reads,长度0.50-0.65 G,Q20值94.44%-96.49%,定位到参考序列上的测序序列为8467405-10905420个reads,其中FPKM15以上的高表达reads占总数的15.65%-17.73%,FPKM值0.3以上的共有表达基因28409个,特异表达基因为112-1744个,感病材料接种第4d(XA144I)的差异表达基因数量最大(15589),抗病材料不接种第8d(XA1378C)的差异表达基因数量最小(5161)。同一材料的不同处理和不同材料的相同处理共9个比较组合的差异表达基因显著性GO富集分析结果,差异表达基因最为富集的是生物学过程中的代谢过程、细胞过程、有机质代谢过程、初级代谢过程、细胞代谢过程和分子功能中的催化活性等GO terms; KEGG富集分析结果,差异表达基因显著性KEGG富集在光合作用、光合天线蛋白、代谢途径、植物激素信号转导、核糖体等Pathway通路。