發(fā)布時(shí)間：2021-03-11 17:33

  楊梅是我國(guó)南方重要的商業(yè)化種植的亞熱帶水果,擁有豐富的楊梅種質(zhì)資源。由于基因組信息匱乏,楊梅相關(guān)分子生物學(xué)研究起步較晚,現(xiàn)主要集中在果實(shí)品質(zhì)和雌株栽培品種間遺傳多樣性研究。栽培楊梅為二倍體(2n=16)雌雄異株植物,有關(guān)雄株遺傳多樣性、雌雄性別分化研究較少。在生產(chǎn)中偶爾出現(xiàn)雌花突變?yōu)樾刍ìF(xiàn)象,但是其轉(zhuǎn)變機(jī)制還未得到闡述。為此本研究利用Illumina Hiseq 2000和PacBio測(cè)序平臺(tái)對(duì)楊梅進(jìn)行全基因組測(cè)序、從前期鳥(niǎo)槍法對(duì)全基因組測(cè)序序列中開(kāi)發(fā)SSR引物以及利用RAD-seq測(cè)序技術(shù)構(gòu)建了楊梅高密度遺傳連鎖圖譜;分析了雌、雄品系群體間的遺傳群體結(jié)構(gòu)、利用small RNA測(cè)序分析了荸薺雌花、荸薺突變雄花和雌雄同花間差異表達(dá)的miRNA。研究結(jié)果如下:1)基于楊梅全基因組鳥(niǎo)槍法測(cè)序數(shù)據(jù),開(kāi)發(fā)了107對(duì)新的SSR標(biāo)記,用于遺傳多樣性分析、品種鑒定和遺傳圖譜構(gòu)建。在測(cè)試的45份楊梅品系材料上,共擴(kuò)增出828個(gè)等位基因,平均每個(gè)標(biāo)記有8個(gè)等位基因。有效等位基因數(shù)(Ne)范圍為1.22到10.41,平均為4.08。標(biāo)記多態(tài)性信息含量范圍為0.13至0.89,平均為0.63。107對(duì)SSR標(biāo)記在青楊梅和蠟楊梅的擴(kuò)增率為96.2%和88.8%,在近緣種青楊梅和蠟楊梅通用性較高。共有78個(gè)位點(diǎn)在品種'荸薺'或者'東魁'為雜合狀態(tài),可選用于構(gòu)建'荸薺'×'東魁'的遺傳連鎖圖譜。利用鄰接法分析了45份楊梅材料的親緣關(guān)系,鑒定優(yōu)選單株'Y2010-70'和'Y2012-145'為楊梅新品系,以及無(wú)性系材料'Y2012-140'審定為新品種'夏至紅'。'Y2012-145'的純合度較高,適于開(kāi)展全基因組測(cè)序。2)以水晶楊梅優(yōu)系'Y2012-145'為材料對(duì)其進(jìn)行全基因組測(cè)序,同時(shí)對(duì)根、莖、葉、花和果實(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。測(cè)序結(jié)果顯示楊梅基因組大小為322.7 Mb,基因組組裝得到962 條 scaffold 和 2939 條 contig(2 k),scaffold N50 和 contig N50 長(zhǎng)度分別為:635.18 kb和192.56kb,平均GC含量為36.9%,平均覆蓋深度達(dá)到300X以上。楊梅基因組的重復(fù)序列大小為110Mb,占拼接基因組的35.4%,其中轉(zhuǎn)座因子占重復(fù)序列的95.6%。楊梅基因組預(yù)測(cè)有29,414個(gè)基因,其中能注釋功能的有26,316個(gè),占89.47%。楊梅全基因組共鑒定了13,432個(gè)基因家族,其中特有的家族962個(gè)。共鑒定出50條MADS-box基因家族,其中14條在花芽中大量表達(dá)。3)利用RAD-seq測(cè)序原理,通過(guò)生物信息學(xué)分析,在兩個(gè)親本'荸薺'、'東魁'和101個(gè)F1代個(gè)體中共檢測(cè)到8461個(gè)多態(tài)性SNP位點(diǎn)。經(jīng)過(guò)卡方檢驗(yàn)后有4441個(gè)SNP標(biāo)記符合孟德?tīng)柗蛛x比率(P0.05),利用JoinMap4.1作圖軟件構(gòu)建楊梅高密度遺傳連鎖圖譜,包含8條連鎖群,總遺傳距離為563.01 cM,有1132個(gè)SNP和38個(gè)SSR標(biāo)記,標(biāo)記間平均距離為0.48 cM。4)利用84個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)來(lái)自6個(gè)省市的213份楊梅材料(包括99份雄株113份雌株以及1份雌雄同株材料)和3份近緣種進(jìn)行遺傳多樣性分析。鄰接法(Neighbour-joining)聚類分析結(jié)果將楊梅種與3個(gè)近緣種區(qū)分開(kāi),同時(shí)將楊梅雄株與雌株分開(kāi)。STRUCTURE結(jié)果分析將213份楊梅材料劃分為兩個(gè)亞群:雄株為主種群(98份)、雌株為主種群(80份)。二次群體結(jié)構(gòu)分析可將雄株為主種群進(jìn)一步劃分為4個(gè)群體:混合雄株群、混合性別群、浙江雄株群和東魁品種群。雌株種群可進(jìn)一步劃分為荸薺品種群和粉紅品種群兩個(gè)群體。浙江省楊梅具有廣泛的遺傳多樣性,'荸薺'、'東魁'和'粉紅'品種分別被劃分到不同的品種群中,我們推斷浙江省是楊梅栽培起源中心。雌株群體遺傳多樣性指標(biāo)比雄株群體的稍高,但沒(méi)有顯著差異。在95%置信度水平上,發(fā)現(xiàn)2個(gè)SSR位點(diǎn)ZJU062和ZJU130的Fst值(遺傳分化系數(shù))為0.455和0.333,這兩個(gè)位點(diǎn)導(dǎo)致雌雄性別群體的遺傳結(jié)構(gòu)分離,因此推斷ZJU062和ZJU130與性別相關(guān)。ZJU062和ZJU130分別定為于LG5的scaffold__1004和LG2的scaffold_91上。本研究為楊梅雌雄株遺傳多樣性研究提供基礎(chǔ)同時(shí)也為性別控制基因組位置和楊梅育種提供相關(guān)參考信息。5)對(duì)楊梅品種'荸薺'的雌花、'荸薺'突變的雄花和雌雄同株花序中表達(dá)的sRNA進(jìn)行高通量測(cè)序和降解組測(cè)序。3個(gè)sRNA文庫(kù)中分別獲得測(cè)序數(shù)量為12104480條,12242575條和11911476條。共鑒定出194條保守的miRNA,隸屬于32個(gè)miRNA家族,以及預(yù)測(cè)出 33 條新的 miRNA。5 個(gè)保守的 miRNA 家族(miR156、miR157、miR166、miR167 和miR168)在3個(gè)花序文庫(kù)中表達(dá)豐度高。共有46個(gè)uniquemiRNAs在雌花、雄花和雌雄同株中差異表達(dá)。通過(guò)降解組共鑒定出65條靶基因,45條靶基因獲得GO注釋信息,11條靶基因參與7條KEGG代謝通路。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S667.6

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1 諸葛子房;吳越楊梅賽荔枝[J];中國(guó)土特產(chǎn);2000年06期

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3 龔潔強(qiáng);浙江省楊梅生產(chǎn)的現(xiàn)狀、問(wèn)題及對(duì)策[J];浙江柑桔;2001年02期

4 林石;楊梅保鮮[J];湖南林業(yè);2003年05期

5 柏斌;楊梅的栽培管理[J];農(nóng)村實(shí)用技術(shù);2004年06期

6 何新華,陳力耕,陳怡,郭長(zhǎng)祿;中國(guó)楊梅資源及利用研究評(píng)述[J];果樹(shù)學(xué)報(bào);2004年05期

7 楊繼發(fā);楊梅鮮果儲(chǔ)藏方法[J];農(nóng)村百事通;2005年16期

8 王艷蓉;吳天中;;仙居楊梅綜合開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及建議[J];農(nóng)產(chǎn)品加工(創(chuàng)新版);2010年06期

9 周慧娟;張子川;周岳良;;高山楊梅生產(chǎn)利弊與優(yōu)質(zhì)高效栽培技術(shù)[J];林業(yè)實(shí)用技術(shù);2011年10期

10 蘇愛(ài)蘭;楊梅栽培月歷概要[J];山區(qū)開(kāi)發(fā);1999年12期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳方永;‘東魁’楊梅（Myrica rubra cv.Dongkui）兩個(gè)變異材料的發(fā)掘及鑒定[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

2 張夏南;楊梅果實(shí)酚類物質(zhì)提取物降糖活性及其相關(guān)機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2016年

3 賈慧敏;楊梅全基因組測(cè)序和雌雄性別控制遺傳分析[D];浙江大學(xué);2016年

4 勵(lì)建榮;楊梅保鮮及深加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2002年

5 楊震峰;楊梅果實(shí)抗氧化特性及保鮮技術(shù)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

6 弓志青;速溶楊梅—甘藍(lán)固體飲料的加工及貯藏工藝研究[D];江南大學(xué);2008年

7 成紀(jì)予;楊梅核的綜合利用研究[D];浙江大學(xué);2008年

8 楊�；�;楊梅葉原花色素的研究[D];浙江大學(xué);2012年

9 張望舒;楊梅果實(shí)采后特性與抗氧化活性研究[D];浙江大學(xué);2007年

10 李興軍;楊梅花芽孕育及發(fā)端調(diào)控的研究[D];浙江大學(xué);2001年

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1 顧禮力;補(bǔ)碳對(duì)設(shè)施楊梅生長(zhǎng)及品質(zhì)影響的機(jī)理研究[D];南京信息工程大學(xué);2013年

2 何蘭蘭;楊梅原汁揮發(fā)性成分及其與香氣品質(zhì)的關(guān)系研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

3 趙潔;楊梅原汁味覺(jué)特性研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

4 解紅霞;楊梅全粉干燥工藝及貯藏性質(zhì)的研究[D];齊魯工業(yè)大學(xué);2015年

5 黃慧中;不同品種楊梅果實(shí)采后品質(zhì)研究及果肉降糖降脂活性初探[D];浙江大學(xué);2014年

6 鞏衛(wèi)琪;香芹酚-β-環(huán)糊精包合物的制備及對(duì)楊梅果實(shí)的緩釋保鮮研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

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8 徐婷婷;光與低溫復(fù)合脅迫下楊梅葉片光抑制的分子調(diào)控機(jī)理研究[D];浙江農(nóng)林大學(xué);2015年

9 金興軍;楊梅花色苷的提取純化及抗氧化性研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2013年

10 沈禹彤;楊梅新品系選育與楊梅在余姚濱海地適應(yīng)性試驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2016年

本文編號(hào)：1279525