草木樨属全基因组水平LTR-RTs和SNPs标记开发及不同分子标记比较研究

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中文摘要：草木樨属（Melilotusspp.）是一种豆科植物，属于重要的饲草和轮作作物，具有适应广、抗逆强等的优良特性，使其广泛种植。对植物育种和创制新种质资源进行分子水平上的遗传多样性研究以及对相同物种间的遗传多样性和亲缘关系进行多种不同的分子标记比较研究非常重要。本文主要通过开发的LTR-RTs和SNPs分子标记对草木樨属18个种的遗传多样性进行分析，并通过对五种分子标记进行遗传多样性参数和标记效率的比较研究，从而丰富草木樨的遗传多样性研究以及为其种质资源鉴定、利用和遗传作图的研究提供参考价值。主要研究内容如下： 1.草木樨属全基因组水平鉴定了LTR反转录转座子（LTR-RTs），并分析了LTR-RTs分子标记及草木樨属18个种的通用性。鉴定了长度为585,894,349bp的LTR-RTs序列，占草木樨基因组的55.28%。共鉴定出181,040个LTR-RTs，包含101,240个Gypsy、77,935个Copia和1,865个Unknown。设计了4种类型350对LTR-RTs引物，评估了15份白花草木樨（M.albus）种质的多态性。最后筛选了47对多态性引物用于草木樨属18个种的通用性研究，发现其通用率达100%，并且检测到292个等位基因。平均多态性信息含量（PIC）为0.66。基于UPGMA分析，将40个草木樨分成三个聚类。种群结构分析得出的最佳亚群数为2，第一组包含聚类分析的ClusterII和ClusterIII。 2.根据草木樨属18个种30份种质二代重测序的数据，筛选获得了107,328个高质量的SNPs位点。发现平均每条染色体上有13,416个，包含6种类型的碱基替换，共有6,195个，平均基因多样性为0.7500。UPGMA聚类把草木樨属18个种分成两类。AMOVA分析显示种内是其遗传变异的主要来源且均存在极为显著的变异（plt;0.001）。 3.利用本课题组在草木樨属中已开发过的SSR、EST-SSR、miRNA-SSR、LTR-RTs以及SNP分子标记进行了多样性及标记效率方面的比较研究。发现基于多态信息含量（PIC）、多态性检测效率（Ai）、有效多元比率（EMR）和标记指数（MI）的比较分析均表明五种分子标记中SSR提供的信息更丰富。Mantel-test检测结果表明五种分子标记之间的相关性较弱但却均显著相关，且SSR和EST-SSR标记之间的相关性是最高的。

作者：

欧阳子凤

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关键词：

草木樨 LTR-RTs标记 SNPs标记分子标记遗传多样性

授予学位：

硕士

学科专业：

作物学

导师：

张吉宇

学位年度：

2022

学位授予单位：

兰州大学

语种：

中文

中图分类号：