小麥(Triticum aestivum L.)是世界上種植面積最廣的糧食作物,其生產(chǎn)與人類糧食安全密切相關。然而干旱、極端溫度等逆境條件嚴重制約了小麥的生產(chǎn)。蛋白質(zhì)的可逆磷酸化是植物在逆境下體內(nèi)能量代謝和信號轉(zhuǎn)導的重要途徑,受蛋白激酶和蛋白磷酸酶共同調(diào)節(jié)。蔗糖非發(fā)酵相關蛋白激酶(sucrose non-fermenting 1-related protein kinase,Sn RK)是一類絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,其中Sn RK2參與多種逆境信號的轉(zhuǎn)導,在植物抗逆、根系發(fā)育等方面起關鍵作用。從農(nóng)作物種質(zhì)資源中發(fā)掘Sn RK2優(yōu)異等位基因,為種質(zhì)創(chuàng)新和分子育種提供基因和功能標記,在小麥育種過程中具有十分重要的作用。本研究分析了小麥TaSnRK2.3和TaSnRK2.4的序列多態(tài)性,根據(jù)變異位點開發(fā)功能標記,探討TaSnRK2.3和TaSnRK2.4與小麥農(nóng)藝性狀的相關性,發(fā)掘優(yōu)異單倍型。主要研究結(jié)果如下:(1)以強抗旱品種旱選10號為材料克隆了TaSnRK2.3s基因,基于變異位點開發(fā)了功能標記。根據(jù)基因組來源,TaSnRK2.3位于A、B和D基因組的編碼區(qū)序列分別命名為TaSnRK2...

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
1 前言
    1.1 研究目的和意義
    1.2 文獻綜述
        1.2.1 非生物逆境對小麥生產(chǎn)的影響
        1.2.2 SnRK的研究進展
        1.2.3 關聯(lián)分析在主要農(nóng)作物中的應用
        1.2.4 單核苷酸多態(tài)性的應用
    1.3 主要研究內(nèi)容
        1.3.1 TaSnRK2.3/4 編碼區(qū)基因組序列克隆
        1.3.2 TaSnRK2.3/4 序列多態(tài)性檢測及功能標記開發(fā)
        1.3.3 TaSnRK2.3/4 與農(nóng)藝性狀的相關性
        1.3.4 TaSnRK2.3/4 單倍型的地理分布
        1.3.5 TaSnRK2.3/4 單倍型的年代分布
        1.3.6 TaSnRK2.3-1B表達量分析
        1.3.7 TaSnRK2.3-1B啟動子的克隆和分析
    1.4 技術路線
2 材料與方法
    2.1 試驗材料與試劑
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 試驗試劑和引物
        2.1.3 載體和菌株
    2.2 試驗方法
        2.2.1 試驗設計
        2.2.2 小麥莖稈可溶性糖含量的測定
        2.2.3 基因組DNA提取
        2.2.4 總RNA提取
        2.2.5 RNA反轉(zhuǎn)錄
        2.2.6 TaSnRK2.3-1B的表達量檢測
        2.2.7 TaSnRK2.3 編碼區(qū)基因組序列的克隆
        2.2.8 TaSnRK2.4 編碼區(qū)基因組序列的克隆
        2.2.9 TaSnRK2.3-1A/1B的功能標記開發(fā)
        2.2.10 TaSnRK2.4-3A的功能標記開發(fā)
        2.2.11 TaSnRK2.3-1B啟動子序列的克隆和分析
    2.3 數(shù)據(jù)分析
3 結(jié)果與分析
    3.1 TaSnRK2.3 基因多態(tài)性及與農(nóng)藝性狀的關聯(lián)分析
        3.1.1 TaSnRK2.3 編碼區(qū)基因組序列的克隆
        3.1.2 TaSnRK2.3 多態(tài)性及標記開發(fā)
        3.1.3 TaSnRK2.3-1A與表型性狀的關聯(lián)分析
        3.1.4 TaSnRK2.3-1B與表型性狀的關聯(lián)分析
        3.1.5 TaSnRK2.3-1A/1B單倍型在我國十大麥區(qū)的地理分布
        3.1.6 TaSn RK2.3-1A/1B優(yōu)異單倍型在不同年代品種中的頻率分布
        3.1.7 TaSnRK2.3-1B表達量分析
        3.1.8 TaSnRK2.3-1B單倍型啟動子的克隆和分析
    3.2 TaSnRK2.4 基因多態(tài)性及與農(nóng)藝性狀的關聯(lián)分析
        3.2.1 TaSnRK2.4 編碼區(qū)基因組序列的克隆
        3.2.2 TaSnRK2.4 染色體定位
        3.2.3 TaSnRK2.4-3A多態(tài)性及標記開發(fā)
        3.2.4 TaSnRK2.4-3A與表型性狀的關聯(lián)分析
        3.2.5 TaSnRK2.4-3A單倍型在我國十大麥區(qū)的地理分布
        3.2.6 TaSnRK2.4-3A優(yōu)異單倍型在不同年代品種中的頻率分布
4 討論
    4.1 TaSnRK2.3-1A和TaSn RK2.3-1B與株高、千粒重等關聯(lián)
    4.2 TaSnRK2.3-1B與株高關聯(lián)得到了驗證
    4.3 Sn RK2亞家族基因可能參與糖代謝
    4.4 TaSnRK2.3-1B啟動子序列中的逆境響應順式作用元件
    4.5 TaSnRK2.3-1B的未知功能
    4.6 功能標記的優(yōu)越性
    4.7 單倍型具有較高的基因型分辨率
    4.8 下一步研究計劃
        4.8.1 TaSnRK2.3-1B的啟動子活性研究
        4.8.2 TaSnRK2.4-3B和TaSnRK2.4-3D與表型性狀的關聯(lián)分析
5 結(jié)論
6 創(chuàng)新點
致謝
參考文獻
附錄
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文



本文編號：3808157