本文關(guān)鍵詞：小麥穗發(fā)育異常相關(guān)基因TaSDA1的定位研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：小麥(Triticum astivum L.)是世界上種植面積最大的糧食作物,其生產(chǎn)能力直接影響全球糧食安全。當前,隨著人口數(shù)量的增加和消費水平的提高,對小麥產(chǎn)量潛力的要求越來越高。小麥產(chǎn)量構(gòu)成三因素是單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重,這些產(chǎn)量性狀的優(yōu)劣都取決于小麥穗部的發(fā)育狀況。所以,研究發(fā)掘與穗部發(fā)育相關(guān)的基因,對于小麥產(chǎn)量性狀的遺傳改良具有重要意義。目前研究小麥穗部發(fā)育相關(guān)基因的報道較少。利用突變體來研究穗部發(fā)育相關(guān)基因,有利于探明穗部發(fā)育的遺傳機理,從而為應(yīng)用分子育種提升小麥產(chǎn)量潛力奠定理論基礎(chǔ)。本研究所用的試驗材料是在育種試驗田發(fā)現(xiàn)的穗發(fā)育畸形突變體(SDA1),由隱性多效性單基因(TaSDA1)控制,表現(xiàn)為穗部發(fā)育萎縮、雄蕊完全敗育、雌蕊活力極低、很難結(jié)實、葉片變窄、植株變矮等。對基因TaSDA1的定位研究包括:調(diào)查SDA1與野生型的主要農(nóng)藝性狀差異;分析SDA1與野生型的葉片差異蛋白;利用由突變雜合體與“陜麥94”雜交構(gòu)建的F2群體開展基因定位研究。研究內(nèi)容與結(jié)果如下:1、對SDA1與野生型的主要農(nóng)藝性狀的調(diào)查包括小麥的株高、抽穗期、旗葉長與寬、穗長、小穗數(shù)等。對數(shù)據(jù)結(jié)果進行獨立樣本t測驗,發(fā)現(xiàn)SDA1穗色變淺,小穗數(shù)變少、穗長變短,小花發(fā)育異常,雄蕊完全敗育、雌蕊萎縮,很難結(jié)實;植株發(fā)育變緩,抽穗期推遲,株高變矮,旗葉變窄。2、利用SSR微衛(wèi)星標記,通過混合分離分析(BSA)和群體連鎖分析對F2分離群體進行基因定位。確定基因Ta SDA1位于小麥6B染色體分子標記barc136和SWES181之間,分別為24.49cM和11.08cM的遺傳距離。3、利用雙向電泳技術(shù)對SDA1與其野生型材料的抽穗期葉片總蛋白進行雙向電泳,并對差異的蛋白質(zhì)點做質(zhì)譜。質(zhì)譜圖用軟件PDQuest8.0.1分析,共得出27個差異點蛋白,其中23質(zhì)譜檢測成功,與野生型相比,SDA1有6個表現(xiàn)缺失,17個蛋白表達下調(diào)。這些差異蛋白參與植物的光合作用、抗氧脅迫、能量代謝、抗逆境脅迫、mRNA編輯過程以及蛋白合成等過程。從另一方面證明TaSDA1基因具有多效性。4、對獲得的差異蛋白進行熒光定量PCR驗證。發(fā)現(xiàn)核酮糖1,5二磷酸羧化酶大亞基蛋白(SSP2)、葉綠體PtrTox結(jié)合蛋白(SSP6)、翻譯延伸因子(SSP15)、磷酸丙糖異構(gòu)酶(SSP12)在轉(zhuǎn)錄水平與蛋白表達結(jié)果一致。表明這些表達差異蛋白的基因的轉(zhuǎn)錄水平與蛋白表達的結(jié)果一致。
【關(guān)鍵詞】：小麥(Triticum aestivum L) 穗突變體 基因定位 差異蛋白
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S512.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文獻綜述11-20
• 1.1 小麥產(chǎn)量相關(guān)性狀11-12
• 1.1.1 植物穗部相關(guān)性狀的研究進展11-12
• 1.1.2 小麥穗部性狀的研究12
• 1.2 蛋白質(zhì)組學的基因定位應(yīng)用12-15
• 1.2.1 雙向電泳技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展12-13
• 1.2.2 質(zhì)譜技術(shù)( Mass Spectrometry, MS)13
• 1.2.3 雙向電泳技術(shù)在植物基因組中的應(yīng)用13-15
• 1.2.4 利用雙向電泳技術(shù)研究小麥旗葉葉片與穗部發(fā)育研究進展15
• 1.3 分子標記技術(shù)在基因定位中的應(yīng)用15-16
• 1.4 熒光定量技術(shù)16-18
• 1.4.1 熒光定量技術(shù)的定量分析方法17-18
• 1.4.2 熒光定量PCR技術(shù)在實踐中的應(yīng)用18
• 1.5 本研究目的意義18-19
• 1.6 研究路線19-20
• 第二章 突變體與野生型主要農(nóng)藝性狀的研究20-22
• 2.1 材料與方法20-21
• 2.1.1 供試小麥材料20
• 2.1.2 調(diào)查分析方法20-21
• 2.2 結(jié)果與分析21
• 2.3 討論21-22
• 第三章 TaSDA1基因定位22-26
• 3.1 試驗材料22
• 3.2 基因定位方法22-23
• 3.2.1 CTAB提取DNA方法22-23
• 3.3 PCR擴增和標記檢測23-24
• 3.3.1 PCR擴增23
• 3.3.2 聚丙烯酰氨凝膠電泳23-24
• 3.4 結(jié)果與分析24-25
• 3.5 討論25-26
• 第四章 突變體與野生型葉片差異蛋白分析與熒光定量驗證26-35
• 4.1 試驗材料26
• 4.2 葉片蛋白雙向電泳26-28
• 4.2.1 TCA/丙酮沉淀法提取葉片蛋白26
• 4.2.2 濃度的測定26
• 4.2.3 雙向電泳26-27
• 4.2.4 凝膠染色27
• 4.2.5 凝膠圖譜分析27
• 4.2.6 蛋白質(zhì)譜27
• 4.2.7 差異蛋白的Q-PCR分析27-28
• 4.2.8 差異表達蛋白質(zhì)的功能分析28
• 4.3 葉片蛋白雙向電泳結(jié)果28-31
• 4.3.1 葉片總蛋白 2-DE凝膠圖28-29
• 4.3.2 差異蛋白的分析29-30
• 4.3.3 差異表達蛋白熒光定量分析30-31
• 4.4 討論31-35
• 4.4.1 SDA1光合作用蛋白表達下調(diào)31-32
• 4.4.2 SDA1植株的抗氧能力有所下降32
• 4.4.3 SDA1植株在能量代謝方面下降32-33
• 4.4.4 SDA1抗脅迫能力代謝下降33
• 4.4.5 SDA1的m RNA編輯及蛋白合成過程受阻33-34
• 4.4.6 SDA1中其他蛋白變化34-35
• 第五章 結(jié)論35-36
• 5.1 突變體SDA1與野生型的農(nóng)藝性狀差異35
• 5.2 TaSDA1基因定位結(jié)果35
• 5.3 突變體SDA1與野生型蛋白差異35-36
• 參考文獻36-42
• 附表42-46
• 致謝46-47
• 作者簡介47

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  本文關(guān)鍵詞：小麥穗發(fā)育異常相關(guān)基因TaSDA1的定位研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：381985