基因突变对瓜有什么影响?如何利用基因突变提高瓜的保质期?

回溯档案 2024-09-30 15:41:00

文:回溯档案

编辑:回溯档案

瓜的遗传和基因组资源显著增加,但该作物的功能基因组资源仍然有限,耕种是一种强大的反向遗传学方法,可以用来产生候选基因的新突变。

提供耕种资源支气管瓜,但不是因为伊诺多鲁斯另一个主要的商业集团,由雌雄同株更年期产生的瓜耕平台支气管 最近已可使用基因型这对提高更年期瓜的保质期很有帮助。

瓜籽的生态系统诱变

双单倍体系,M62-113,属于南非石油公司商业类别,被用作起始品种。这是甜瓜遗传图谱的亲本之一,也是为甜瓜基因组测序选择的DHL系亲本之一,不同批共约12000粒M62-113种种子,用烷基致突变剂甲胺磺酸盐乙酯处理。

结果表明,在不同浓度的种子中,1%的浓度最终被选择出来,并在更多的种子上进行了测试,首先用自来水对种子进行水化,然后将种子浸泡在含有环磷酰胺浓度的自来水中,经过处理的种子在自来水中彻底冲洗两次,时间为4小时。

洗完后,种子放在湿纸上的托盘上,并在一个发芽室中保存一夜,第一代的5000株突变株被移植到温室,在两个地方种植了植物,在巴塞罗那和巴伦西亚,每一个M1植株都被种植,产生M2种子。

注药程序

每平方米家庭播种20颗种子并取得发芽率,最后对2368个诱变M2家庭进行了DNA提取取样,这些家庭在至少两次种植过程中产生了至少10个可行的幼苗,收集了每平方米10个植株的1厘米组织盘,并提取、定量化、稀释并组织成25个96井板。

使用来自每个M2家庭的相当数量的DNA,样本被收集到四倍并组织成96井格式,所有M2群体的种子保存在科马夫-普夫的基因库编码为F。

根据对果实品质和耐药性的潜在贡献选择了3个基因,设计了原始基因组: Cm-eIF4E 和 标准化组织4E,涉及对病毒的抗药性, and CMM-PDS,涉及类胡萝卜素的合成,娇惯计划被用来选择最有可能的环境环境保护引起的有害变化的区域。

这3个基因在萨坡岛的种群中耕种,以及在2,483个可用的支气管 按,另外四个与果实成熟有关的基因在南非石油公司的群体中耕种: CMM-ACO1,参与将acc转化为乙烯; 也不是与乙烯敏感/不敏感表型有关的转录因子; CMM-DET1 光调节反应的负面调节剂,影响番茄和其他作物中的类胡萝卜素和类黄酮途径; and 中央情报局,其突变可延迟番茄果实软化。

在萨波岛背景下的基因突变体的生成

选择了0.5%、1、1.5%的引种种群进行引种,并研究了不同剂量的聚乙烯对M2种子存活率和幼苗活力的影响,浓度的增加导致种子不生长或种子数量过低而无法进行耕种分析的M2果实的百分比增加。

从0.5%M1获得的M2家庭平均发芽率仅略有下降,而1%和1.5%获得较高的发芽率,此外,在浓度为1.5%的情况下,幼苗生长受到更大的限制。

相比之下,1%处理的M1的后代是健壮的,在此基础上用1%的环磷酰胺完成了致突变甜瓜种群,这一剂量产生了一个可以接受的水平的M1种子存活,生育率在M1植株设置可行的M2种子和活力在M2幼苗,从总共3140平方米的水果中,最终获得了2368平方米的家庭进行DNA取样并用于耕种。

诱变种群的表型

2%以上的家系的叶和芽形态发生了变化,还出现了重变体和坏死,但较少发生,3科植物开花和果实性状的特征,结果表明:甜瓜选育的果实性状:果实长、圆,比标准山梨果实长,果皮颜色浅,无典型的果皮斑,结网程度不同。

一些线条有淡淡的香味,颜色改变,在接近成熟期形成了一个脱落层,这些特征与更年期更相似,支气管 比标准非更年期的类型伊诺多鲁斯我是德萨波,还观察了黑种幼苗对乙烯反应的不同,野生M62-113型显示典型的三重反应:尖钩的夸张,抑制下胚轴和根的生长,以及茎的径向肿胀,而一些M3家庭显示不同强度的反应。

通过耕种鉴定靶基因突变

利用这种分度方法,我们可以在首次筛选的三种基因靶中的两个靶体中确定核苷酸的变化,EMS引起的变化主要是G:C到A:T的转变,如预期的那样,由於鸟氨酸残留物常被环磷酰胺烷基化,因此不得不与T不搭配,四个突变是外显的,其中大多数被确定为错误的突变,只有一个是沉默的。

有四个新的等位基因 Cm-eIF4E 定义为4个突变,根据筛选结果预测两个会影响蛋白质功能,分析了每一个M2突变体中的错义突变分离情况,以及每一个突变的纯合子都被产生用于表型分析,报告了两个新的等位基因 CMM-PDS .在第一个内部子和第二个外显子中检测到突变,预计外显突变会影响蛋白质功能。

基因型/表型分离被证实 CMM-PDS 每平方米15个工厂的突变,在M2家庭F1151中发现的内部突变提出了一种孟德尔分离的4野生型/7杂合/4纯合突变体,没有观察到相关的表型这与突变在内电子区的位置一致。

M2家族C384在外显子2中携带了一种错误的感官突变,M2的分离为9个杂合/6野生型,在这个家族中,我们观察到一些植物在子叶阶段出现延迟生长甚至死亡,因此不能取样,只能用杂合M2植株的M3种子进行重复分离分析。

20株种子中有14株发芽了,同样我们也观察到了延迟生长的植物,但是我们也发现了具有白化子叶和下胚轴的幼苗,这种幼苗是小心地种植的,直到可以提取组织进行DNA提取,在突变体等位基因中,白化是唯一的纯合植株,其余的M3是野生型或杂合型,这一突变系显示出类似的白化表型,与先前报告的白化表型相似。

为了进一步评价种子体的突变率,我们将耕种筛选扩展到了4个涉及果实品质的额外基因,所有的基因都有突变,除了 也不是 ,以及 CMM-DET1 是最变异的基因,六个突变是外显的,大多数被认为是错误的,只有一个沉默,但是所有的突变都被预测是被容忍的。

突变效率

我们用这些结果来计算种群的突变率,在分析的总共11534个BP中,共检测到14个点的突变,先前的研究报告了追踪片段两端突变的困难。

因此,每一个调幅中减去200个BP,我们认为本研究中筛选的长度为9,134个BP,然后通过除以筛选的总碱基对来计算总突变密度,其中包括筛选的12个调幅x的总长度和被筛选的个体总数,再加上通过分叉显示的突变总数,计算结果是~1/1.5甲基溴,由耕种决定的突变频率与我们种群中发现的表型突变体的中度水平是一致的。

为了比较伊诺多鲁斯 以及支气管 同一基因在查伦泰族2,483个群体中进行了筛选,突变的数量更高,这三个基因发现了新的等位基因,观察到的变化谱类似于在南非石油公司中发现的变化谱。

蒂林分析还揭示了四种基因突变 CMM-PDS 其中一个是不能容忍的,在查伦塔伊种群中分析的3,871个BP中发现的19个点突变使突变率达到~1/401kb,这比在南非皮埃尔岛发现的人口高出大约三倍,如此高的突变率支气管 在由4,023条基因组成的人口最终版本中,还通过筛选额外的基因来观察人口。

结语

耕作方法在伊诺多鲁斯瓜是一种识别候选基因中与自然种群不同的新遗传变异的方法,一种突变的宇宙化预测将改变 PDS 有白化病的表型 PDS 干扰表明,这是一个有希望的方法,在反向甜瓜遗传学。

分析耕种种群的表型也很有用,以便在作物改良中使用感兴趣的表型,新的果实表型对分散瓜瓜的市场供应具有重要意义,这里提供的信息也将有助于创造新的伊诺多鲁斯突变率较高的瓜群,完成甜瓜基因组序列将提供许多潜在的目标基因,这些基因可能被功能研究,促进未来的基因组和育种研究。

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