本文關(guān)鍵詞：小麥粒重基因TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異系灌漿特性、轉(zhuǎn)錄水平及蛋白組學(xué)分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近些年來,小麥粒重基因TaGW2-6A得到了廣泛的研究。實驗室前期在TaGW2-6A編碼區(qū)第八外顯子977bp處發(fā)現(xiàn)有一“T”堿基的插入,關(guān)聯(lián)分析表明,該插入能夠顯著增加小麥的粒寬和粒重。本研究利用中國春(野生型)及其近等基因系(near isogenic line,NIL)材料NIL-31(T堿基插入型,簡稱突變型)進一步分析了不同等位變異在花后3,6,9,12,15,20,25天的灌漿特性、轉(zhuǎn)錄模式及蛋白組學(xué)差異,得到以下主要結(jié)論:1.中國春與NIL-31籽粒發(fā)育過程中粒長、粒寬和粒重相關(guān)分析表明,NIL-31較中國春的粒長、粒寬(花后3天除外)和粒重在花后3,6,9,12,15,20,25天呈極顯著差異(P≤0.01)。同時,突變型在花后3-15天的鮮重積累速率高于野生型,尤其是在花后6-12天,而在花后15-25天的鮮重積累速率二者相當。這表明TaGW2-6A突變型增加小麥的粒寬、粒長和粒重,其發(fā)揮作用的時期主要在籽粒發(fā)育的前期。2.中國春及NIL-31粒重基因TaGW2-6A的qRT-PCR分析表明該基因與籽粒大小呈負相關(guān),并且二者在轉(zhuǎn)錄水平上呈數(shù)量級上的顯著差異。在籽粒發(fā)育的7個時期中,不同基因型的第一次轉(zhuǎn)錄高峰均出現(xiàn)在花后6天,這正好與胚乳細胞開始分化的時間一致。可見,TaGW2-6A可能參與調(diào)控胚乳細胞的分化。突變型在花后12天到達第二個轉(zhuǎn)錄高峰,這正好與籽粒開始灌漿的節(jié)點一致。而野生型在花后20天到達第二次轉(zhuǎn)錄高峰。推測TaGW2-6A可能協(xié)同調(diào)控胚乳細胞和籽粒灌漿這兩個過程來影響小麥粒重。3.雙向電泳結(jié)果表明,中國春與NIL-31在花后6,12,20天,共鑒定出228個差異蛋白。其中,NIL-31較中國春上調(diào)的蛋白點有48個,下調(diào)的蛋白有67個;NIL-31中的特異蛋白點有63個;中國春中的特異蛋白點有50個。質(zhì)譜鑒定及生物信息學(xué)分析表明這些蛋白涉及14個代謝過程,即碳代謝,氨基酸合成,細胞發(fā)育,能量的轉(zhuǎn)化,脂肪酸合成,泛素降解,激素調(diào)控,光合作用,蛋白合成/組成/降解,信號轉(zhuǎn)導(dǎo),儲藏蛋白合成,抗逆防衛(wèi),轉(zhuǎn)錄翻譯及其它功能未知蛋白。4.26S蛋白酶體能夠解除DELLA蛋白對赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的抑制,促進赤霉素在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)導(dǎo)。在本實驗中,我們發(fā)現(xiàn)4個α-蛋白酶體蛋白點,該酶體是20S和26S重要的識別元件。同時,我們發(fā)現(xiàn)一個在NIL-31高豐度表達的赤霉素受體蛋白GID1L2(蛋白點4211),這可能是由于26S蛋白酶體高效降解DELLA蛋白有關(guān)。因此,我們推測突變型TaGW2-6A能夠通過調(diào)控26S蛋白酶體正向調(diào)控赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。5.突變型TaGW2-6A誘導(dǎo)產(chǎn)生的一些蛋白酶體能夠增強植株的抗逆能力。功能分析表明這些蛋白酶體在細胞分化過程中起著重要作用,這表明在籽粒發(fā)育過程中TaGW2-6A突變蛋白能夠通過誘導(dǎo)細胞的分化來增強植物的抗逆能力。
【關(guān)鍵詞】：小麥 籽粒發(fā)育 蛋白組學(xué) TaGW2-6A 雙向電泳
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S512.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 文獻綜述13-24
• 1.1 粒重基因的研究進展13-17
• 1.1.1 擬南芥中粒重基因的研究進展13-14
• 1.1.2 水稻中粒重基因的研究進展14-15
• 1.1.3 小麥中粒重基因及相關(guān)QTL的研究進展15-16
• 1.1.4 TaGW2-6A的研究進展16-17
• 1.2 泛素/26S蛋白酶體途徑的研究進展17-19
• 1.2.1 泛素/26S蛋白酶體途徑的代謝模式17
• 1.2.2 泛素/26S蛋白酶體途徑在植物體中對環(huán)境脅迫的調(diào)控17-18
• 1.2.3 泛素/26S蛋白酶體途徑對植物激素的調(diào)控18
• 1.2.4 泛素/26S蛋白酶體途徑在植物體中對籽粒大小的調(diào)控18-19
• 1.3 Real-time PCR技術(shù)簡介19-21
• 1.3.1 Real-time PCR原理19
• 1.3.2 Real-time PCR技術(shù)的標記物19-20
• 1.3.3 Real-time PCR技術(shù)的特點20
• 1.3.4 Real-time PCR定量類型20-21
• 1.3.5 內(nèi)參基因的選擇21
• 1.4 蛋白組學(xué)研究技術(shù)簡介21-22
• 1.4.1 蛋白質(zhì)雙向電泳技術(shù)原理21
• 1.4.2 蛋白質(zhì)雙向電泳技術(shù)的優(yōu)點及局限性21
• 1.4.3 蛋白質(zhì)雙向電泳技術(shù)的應(yīng)用21-22
• 1.5 本研究的目的與意義22-23
• 1.6 本研究的技術(shù)路線圖23-24
• 第二章 TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異灌漿特性分析24-29
• 2.1 實驗材料24-25
• 2.1.1 近等基因系的構(gòu)建24-25
• 2.1.2 材料種植與取材25
• 2.2 實驗方法25
• 2.2.1 小麥籽粒表型性狀的測定25
• 2.2.2 數(shù)據(jù)分析25
• 2.3 結(jié)果25-28
• 2.3.1 TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異與粒寬、粒長、粒重的相關(guān)性分析25-27
• 2.3.2 TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異灌漿特性分析27-28
• 2.4 討論28-29
• 第三章 TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異轉(zhuǎn)錄水平的分析29-35
• 3.1 實驗材料29
• 3.2 實驗方法29-31
• 3.2.1 小麥總RNA的提取29-30
• 3.2.2 cDNA第一鏈的合成及熒光定量PCR30-31
• 3.2.3 TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異轉(zhuǎn)錄水平的測定31
• 3.3 結(jié)果31-33
• 3.3.1 RNA質(zhì)量檢測31-32
• 3.3.2 目的基因與內(nèi)參基因擴增條件的優(yōu)化32
• 3.3.3 TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異的轉(zhuǎn)錄水平的差異分析32-33
• 3.4 討論33-35
• 第四章 TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異蛋白組學(xué)分析35-64
• 4.1 實驗材料35
• 4.2 實驗方法35-40
• 4.2.1 蛋白樣品的制備35-36
• 4.2.2 蛋白樣品的溶解及定量36
• 4.2.3 固相PH梯度雙向電泳及圖譜分析36-39
• 4.2.4 差異蛋白的質(zhì)譜鑒定39-40
• 4.3 結(jié)果40-47
• 4.3.1 蛋白標準曲線的制作40-41
• 4.3.2 TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異間的蛋白質(zhì)組學(xué)差異41-43
• 4.3.3 差異蛋白的數(shù)據(jù)庫檢索及同源比對43
• 4.3.4 差異蛋白質(zhì)的功能分類43-44
• 4.3.5 差異蛋白的生物信息學(xué)分析44-47
• 4.4 討論47-64
• 4.4.1 與泛素代謝過程有關(guān)的蛋白47-48
• 4.4.2 與激素調(diào)控有關(guān)的蛋白48
• 4.4.3 與抗逆脅迫有關(guān)的蛋白48-50
• 4.4.4 與淀粉合成有關(guān)的蛋白50-51
• 4.4.5 與碳代謝有關(guān)的蛋白51-64
• 第五章 結(jié)論64-65
• 參考文獻65-72
• 附錄 1.TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異材料基因序列的比對72-76
• 附錄 2.TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異材料蛋白質(zhì)氨基酸序列的比對76-77
• 附錄 3. 差異蛋白GO及KEGG分類結(jié)果77-94
• 致謝94-95
• 作者簡介95

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曹東;張雪婷;王世紅;王東霞;賴勇;孟亞雄;王化俊;楊文雄;;104份甘肅小麥品種脂肪氧化酶和多酚氧化酶活性基因等位變異的檢測[J];麥類作物學(xué)報;2014年04期

2 魏添梅;昌小平;閔東紅;景蕊蓮;;小麥抗旱品種的遺傳多樣性分析及株高優(yōu)異等位變異挖掘[J];作物學(xué)報;2010年06期

3 李瑋瑜;張斌;張嘉楠;昌小平;李潤植;景蕊蓮;;利用關(guān)聯(lián)分析發(fā)掘小麥自然群體旗葉葉綠素含量的優(yōu)異等位變異[J];作物學(xué)報;2012年06期

4 王洋;陳蘭;洪德林;;太湖流域粳稻幼苗耐缺氧能力等位變異的發(fā)掘[J];植物遺傳資源學(xué)報;2011年05期

5 楊芳萍;韓利明;閻俊;夏先春;張勇;曲延英;王忠偉;何中虎;;春化和光周期基因等位變異在23個國家小麥品種中的分布[J];作物學(xué)報;2011年11期

6 張軍;趙團結(jié);蓋鈞鎰;;我國黃淮和南方主要大豆育成品種家族產(chǎn)量和品質(zhì)優(yōu)異等位變異在系譜中遺傳的研究[J];作物學(xué)報;2009年02期

7 鄧彪;屈國勝;王茹;張曉科;孫道杰;楊松杰;;陜西省地方小麥品種多酚氧化酶基因等位變異檢測及分布[J];分子植物育種;2009年03期

8 蘆靜;李建疆;梁曉東;吳新元;張新忠;黃天榮;高永紅;周安定;曹俊梅;;新疆部分春小麥品種(系)相關(guān)品質(zhì)性狀基因等位變異的分子檢測[J];新疆農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年12期

9 牛付安;陳蘭;張紅;袁勤;程燦;周繼華;洪德林;;粳稻穗角性狀優(yōu)異等位變異的挖掘[J];中國水稻科學(xué);2013年04期

10 楊芳萍;何心堯;何中虎;尚勛武;楊文雄;夏先春;;中國小麥品種黃色素含量基因等位變異分子檢測及其分布規(guī)律研究[J];中國農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王黎明;董普輝;袁國印;馬飛;袁建國;;小麥PPO活性基因等位變異的區(qū)域分布研究[A];遺傳學(xué)進步促進糧食安全與人口健康高峰論壇論文集[C];2012年

2 劉麗;于亞雄;胡銀星;程耿;;我國秋播麥區(qū)小麥Glu-1和Glu-3位點等位變異分析[A];云南省作物學(xué)會2000—2003年優(yōu)秀論文選集[C];2004年

3 王文輝;邱麗娟;常汝鎮(zhèn);馬鳳鳴;謝華;林凡云;;中國大豆種質(zhì)抗SCN基因rhg1位點SSR標記等位變異特點分析[A];2003年全國作物遺傳育種學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2003年

4 馮宗云;劉仙俊;張義正;凌宏清;;應(yīng)用微衛(wèi)星標記研究西藏野生大麥的遺傳多樣性[A];中國遺傳學(xué)會功能基因組學(xué)研討會論文集[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 本報記者　 范建;小麥的“身份”到底是怎樣確定的？[N];科技日報;2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 李海旺;我國栽培和野生大豆種質(zhì)資源油脂性狀的遺傳變異、QTL定位和優(yōu)異等位變異解析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

2 李俊;川麥42產(chǎn)量性狀QTL定位及其等位變異對衍生后代的遺傳貢獻[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

3 王洋;適于直播的水稻種質(zhì)資源篩選及種子活力和幼苗耐缺氧能力優(yōu)異等位變異的發(fā)掘[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

4 王彩潔;中國大豆主產(chǎn)區(qū)大面積種植品種性狀演變規(guī)律研究及優(yōu)異等位變異發(fā)掘[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2013年

5 楊德光;小麥耐鹽種質(zhì)遺傳多樣性分析[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2003年

6 張玲麗;中國小麥地方品種遺傳多樣性與遺傳異質(zhì)性研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 寇程;小麥粒重基因TaGW2等位變異的組成分析及育種選擇[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

2 楊璐;小麥粒重基因TaGW2-6A編碼區(qū)等位變異與品質(zhì)性狀的相關(guān)性研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

3 劉芳軍;三種抗旱相關(guān)基因在寧夏小麥中多態(tài)性及其分子標記有效性評價[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

4 李揚;小麥粒重基因TaGW2-6A編碼區(qū)等位變異與抗旱性的關(guān)系[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

5 劉莉;普通小麥Glu-1位點等位變異分析[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

6 劉政;VRN1及Ppd-D1等位變異對小麥光合效率的效應(yīng)及引進冬小麥種質(zhì)的光合效率評價[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

7 杜登峰;小麥粒重基因TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異系灌漿特性、轉(zhuǎn)錄水平及蛋白組學(xué)分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

8 付曉潔;多酚氧化酶活性基因等位變異在陜西小麥品種（系）中的分布[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2008年

9 魏添梅;北方冬麥區(qū)抗旱小麥的遺傳多樣性分析及相關(guān)性狀優(yōu)異等位變異的挖掘[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

10 楊艷華;利用關(guān)聯(lián)分析發(fā)掘水稻萌發(fā)早期耐冷優(yōu)異等位變異[D];黑龍江大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：小麥粒重基因TaGW2-6A編碼區(qū)不同等位變異系灌漿特性、轉(zhuǎn)錄水平及蛋白組學(xué)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：288724