我國小麥產(chǎn)量的提升主要依賴于單產(chǎn)的提高,其中千粒重(Thousand kernel weight,TKW)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)位于三要素之首。小麥籽粒中65-70%為淀粉,淀粉合成可顯著影響小麥TKW和產(chǎn)量。ADP-葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(BT1)介導(dǎo)的底物ADP-葡萄糖的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)是淀粉合成途徑的重要限速步驟。本研究通過干擾小麥BT1基因的表達(dá)及標(biāo)記與表型性狀的相關(guān)性分析對(duì)TaBT1基因進(jìn)行遺傳效應(yīng)分析;同時(shí)通過掃描來自全球六大小麥主產(chǎn)區(qū)的1305份育成品種以研究TaBT1在全球小麥育種過程的選擇作用。主要研究結(jié)果如下:1.克隆獲得TaBT1的三個(gè)同源基因,利用中國春“缺體-四體”系將其定位在染色體6A、6B和6D上。該基因主要在幼穗和發(fā)育的籽粒中表達(dá),且花后10天籽粒中的表達(dá)量達(dá)到高峰。三個(gè)同源基因的表達(dá)水平存在差異,其中A基因組相對(duì)表達(dá)量最高,D組次之,B組最低。2.花后10天時(shí),RNA干擾(RNA interference,RNAi)轉(zhuǎn)基因小麥三個(gè)代表性陽性株系的表達(dá)量分別下降20.8%、50.3%和69.5%;淀粉粒的組成也發(fā)生了較為明顯的改變,相同視野范圍內(nèi),A型/B型淀粉粒比值降低。成熟后...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 淀粉的組成與結(jié)構(gòu)
        1.1.1 植物淀粉的分類及化學(xué)組成
        1.1.2 淀粉粒的形態(tài)和大小
    1.2 淀粉合成和貯藏組織
    1.3 淀粉合成過程
        1.3.1 淀粉在葉片中的合成
        1.3.2 淀粉在貯藏器官中的合成
    1.4 淀粉合成相關(guān)酶
        1.4.1 蔗糖合酶
        1.4.2 腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶
        1.4.3 顆粒結(jié)合型淀粉合成酶
        1.4.4 可溶性淀粉合成酶
        1.4.5 淀粉分支酶
        1.4.6 淀粉去分支酶
    1.5 谷物籽粒淀粉合成過程中相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白
        1.5.1 蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（Sucrose transporters，SUTs）
        1.5.2 SWEET蛋白
        1.5.3 葡萄糖-6-磷酸/磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（Glucose 6-phosphate/phosphate translocator，GPT）
        1.5.4 ATP/ADP 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（ATP/ADP translocator protein，AATP）
        1.5.5 ADP-葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（ADP-glucose transporter，BT1）
    1.6 本研究的目的和意義
第二章 試驗(yàn)材料與方法
    2.1 試驗(yàn)材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 酶及生化試劑
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 田間試驗(yàn)
        2.2.2 田間農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)采集
        2.2.3 引物設(shè)計(jì)與合成
        2.2.4 植物葉片DNA提取
        2.2.5 小麥材料總RNA提取
        2.2.6 反轉(zhuǎn)錄
        2.2.7 PCR擴(kuò)增體系及程序
        2.2.8 PCR產(chǎn)物的回收及連接與轉(zhuǎn)化
        2.2.9 質(zhì)粒提取
        2.2.10 測序反應(yīng)
        2.2.11 限制性內(nèi)切酶酶切反應(yīng)
        2.2.12 變性聚丙烯酰胺凝膠電泳
        2.2.13 載體構(gòu)建
        2.2.14 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)基因陽性株系鑒定
        2.2.15 轉(zhuǎn)基因水稻籽粒GUS染色及β-葡萄糖苷酸酶活性分析
        2.2.16 淀粉粒形態(tài)觀察
        2.2.17 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
第三章 結(jié)果與分析
    3.1 TaBT1 的克隆與染色體定位
    3.2 TaBT1 表達(dá)模式分析
        3.2.1 Ta BT1 的時(shí)空表達(dá)模式分析
        3.2.2 Ta BT1-6A/6B/6D的表達(dá)差異分析
    3.3 TaBT1 轉(zhuǎn)基因小麥功能研究
        3.3.1 Ta BT1 轉(zhuǎn)基因小麥表型分析
        3.3.2 Ta BT1 轉(zhuǎn)基因小麥淀粉粒形態(tài)
    3.4 TaBT1 的單倍型及其遺傳效應(yīng)分析
        3.4.1 Ta BT1 單倍型分析及分子標(biāo)記的開發(fā)
        3.4.2 Ta BT1-6B單倍型與產(chǎn)量性狀的關(guān)聯(lián)分析
        3.4.3 Ta BT1-6B不同單倍型在遺傳群體中的效應(yīng)
        3.4.4 Ta BT1-6B不同單倍型的表達(dá)差異分析
        3.4.5 Ta BT1-6B不同單倍型的啟動(dòng)子活性分析
    3.5 TaBT1-6B等位變異在小麥育種中的選擇
        3.5.1 TaBT1-6B等位變異在我國小麥育種中的選擇
        3.5.2 TaBT1-6B等位變異在全球小麥主產(chǎn)區(qū)的分布
    3.6 TaBT1 在小麥多倍體化過程中的選擇
        3.6.1 TaBT1 在多倍體化過程中的核苷酸多態(tài)性變化
        3.6.2 TaBT1-6B在多倍體化過程中的遺傳分化
    3.7 TaBT1-6B與 TaAGP的單倍型組合效應(yīng)
第四章 討論
    4.1 TaBT1 通過影響淀粉合成效率調(diào)控小麥TKW
    4.2 造成Ta BT1-6B單倍型之間表型差異的區(qū)段位于啟動(dòng)子區(qū)
    4.3 基于Ta BT1-6B等位變異的分子標(biāo)記在育種中的應(yīng)用潛力
    4.4 TaBT1 在小麥多倍化和改良過程中經(jīng)歷了選擇
    4.5 由當(dāng)前小麥?zhǔn)袌鲂枨笠l(fā)的關(guān)于淀粉研究的思考
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡歷



本文編號(hào)：3762136