【摘要】：小麥(Triticum aestivum L.)是世界上三大最重要的糧食作物之一,其面團具有獨特的粘性和彈性,可以制作成面包、面條、饅頭等各種食品。高分子量麥谷蛋白亞基(High molecular weight glutenin subnit,HMW-GS)是小麥籽粒貯藏蛋白的重要組成成分,影響著面團的彈性和加工品質(zhì)。高大山羊草(Aegilops longissima L.)是小麥重要的近緣二倍體物種,含有大量的優(yōu)良基因,可用于小麥遺傳改良,提高小麥加工品質(zhì)以及對生物脅迫和非生物脅迫的抗性。本研究擬通過體細(xì)胞無性系變異技術(shù)誘導(dǎo)小麥1B染色體與高大山羊草1S~l染色體間發(fā)生整臂易位,同時開發(fā)小麥1B染色體和高大山羊草1S~l染色體長、短臂特異分子標(biāo)記,利用分子標(biāo)記對體細(xì)胞無性系變異后代材料進行篩選,創(chuàng)制小麥-高大山羊草1S~lL?1BS純合易位系(20Ⅱ~W+1Ⅱ~(1SL+1BS))和1S~lS?1BL純合易位系(20Ⅱ~W+1Ⅱ~(1SS+1BL)),并進行初步的品質(zhì)性狀分析。主要研究結(jié)果如下:1、以小麥-高大山羊草1S~l(1B)代換系CB-SLB(2n=42,20Ⅱ~W+1Ⅱ~(1S))為父本與澳大利亞小麥品種Westonia為母本進行雜交,對授粉15 d的F_1雜種幼胚進行組織培養(yǎng),對產(chǎn)生的愈傷組織進行2次繼代培養(yǎng),以誘導(dǎo)小麥1B染色體與高大山羊草1S~l染色體間發(fā)生整臂易位。然后對愈傷組織進行分化培養(yǎng),共獲得了755株再生植株,植株再生率為181.0%。2、從高大山羊草幼苗葉片提取RNA,建立高大山羊草cDNA文庫,通過Illumina HiSeq轉(zhuǎn)錄組測序,得到了54299378條Raw Reads和Clean Reads和8.14G的Clean bases。對Clean Reads進行轉(zhuǎn)錄本拼接之后,得到了102395條unigenes,其中unigenes的N50和N90分別為649bp和236bp。3、利用高大山羊草轉(zhuǎn)錄組序列和生物信息技術(shù),以小麥-高大山羊草1S~l-7S~l全套附加系DA1S~l#3、DA2S~l#3、DA3S~l#2、DA4S~l#3、DA5S~l#3、DA6S~l#3、DA7S~l#3為材料,共開發(fā)了134個高大山羊草1S~l-7S~l不同染色體臂特異的分子標(biāo)記,其中,1S~lL、1S~lS、2S~lL、2S~lS、3S~lL、3S~lS、4S~lL、4S~lS、5S~lL、5S~lS、6S~lL、6S~lS、7S~lL、7S~lS染色體上各有11、10、17、5、4、8、8、7、29、8、11、4、7、5個標(biāo)記。4、利用1S~lL、1S~lS、1BL、1BS特異分子標(biāo)記,結(jié)合原位雜交技術(shù),篩選CB-SLB與Westona無性系變異群體。在986株TC_2群體中獲得了3個小麥-高大山羊草1S~lS?1BL純合易位系(20Ⅱ~W+1Ⅱ~(1SS+1BL)),在831株TC_3群體中獲得了1個小麥-高大山羊草1S~lL?1BS純合易位系(20Ⅱ~W+1Ⅱ~(1SL+1BS)),在1140株TC_4群體中獲得了1個小麥-高大山羊草1S~lL?1BS純合易位系(20Ⅱ~W+1Ⅱ~(1SL+1BS)),獲得效率分別為0.3%、0.12%和0.088%。5、利用SDS-PAGE技術(shù)對小麥-高大山羊草1S~lL?1BS易位系中HMW-GS組成情況進行了鑒定,發(fā)現(xiàn)1S~lL染色體上的1Sx2.3基因和1Sy16基因均正常表達。進一步對小麥-高大山羊草1S~l/1B兩類易位系進行了初步的面包品質(zhì)分析,發(fā)現(xiàn)1S~lL?1BS易位系材料的面團強度和面筋強度比對照材料的要弱,而1S~lS?1BL易位系材料的面團強度和面筋強度要強于對照材料。另外,發(fā)現(xiàn)易位系材料在北京種植其蛋白含量高于在云南種植的蛋白質(zhì)含量。
【圖文】：

本研究技術(shù)路線圖

圖 2.1 高大山羊草轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)拼接得到的 unigene 和轉(zhuǎn)錄本長度分布圖X 軸表示拼接的轉(zhuǎn)錄本/unigene 序列長度間距，Y 軸表示拼接的轉(zhuǎn)錄本/unigene 序列數(shù)目Fig. 2.1 Distribution of spliced unigene and transcribed length from Aegilops longissima RNA-seq data.The x-axis is for the length interval of the splicing transcript/unigene, and the y-axis is the number of each length intervof the all spliced transcripts/unigenes.
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S512.1

【參考文獻】

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本文編號：2623707