【摘要】：水稻是世界上最主要的糧食作物之一,研究發(fā)現(xiàn),部分稻米中富含一種功能性營養(yǎng)成分—γ-氨基丁酸(GABA),然而,目前對于作物中γ-氨基丁酸的研究主要集中在生理特性和代謝合成方面,對作物籽粒γ-氨基丁酸含量的遺傳規(guī)律研究極少。因此,充分發(fā)掘富γ-氨基丁酸水稻種質(zhì)資源,研究其遺傳規(guī)律,不僅對培育富γ-氨基丁酸水稻新品種具有重要意義,而且可為作物中γ-氨基丁酸含量的遺傳研究提供理論依據(jù)。本研究以Y-氨基丁酸含量低的寧農(nóng)黑粳為母本與γ-氨基丁酸含量高的高粱稻-1為父本雜交,獲得雜交F1,自交后獲得F2及F2:3家系。以6162個F2及F2:3家系單株組成的精細定位群體為試驗材料,以初級定位結果RM342和RM515為上下游側翼標記,開發(fā)新的標記,將水稻籽粒γ-氨基丁酸含量QTL位點qGABA8精細定位在RM342和G121之間大約183Kb的范圍內(nèi),根據(jù)水稻基因組注釋,發(fā)現(xiàn)該區(qū)間內(nèi)存在29個預測基因。具體研究結果如下:1.本研究利用水稻籽粒γ-氨基丁酸含量QTL初定位結果中3個貢獻率高的SSR標記對216個單株組成的F2群體進行基因型分型,分析主效QTL位點及位點的作用效果,確定以第8號染色體上的位點qGABA8為主效QTL位點,獲得用于交換株篩選的最佳基因型是HBA或BHA。2.利用側翼標記逼近法,以與目標基因緊密連鎖的上、下游標記RM342和RM515為側翼標記,設計了 102對InDel標記,共篩選出11對多態(tài)性標記,其中位于RM342和RM515之間的G56與G58標記對初定位遺傳圖譜進行進一步加密;以寧農(nóng)黑粳/高粱稻-1雜交F2及F2:3家系4350個單株組成的群體為試驗材料,通過分子標記進行重組個體篩選,以獲得目標區(qū)段為雜合且具有高粱稻-1遺傳背景的材料,共獲得定位區(qū)間內(nèi)發(fā)生遺傳重組的交換單株151個,將水稻籽粒γ-氨基丁酸含量QTL qGABA8次級定位在標記RM342與G56之間大約235Kb的范圍內(nèi)。3.以次級定位篩選到的151株交換株及其85個F2交換株衍生出的F2:3家系1020株,66個F2:3交換株衍生出的F3:4家系792株單株為試驗材料,共1963株;利用次級定位中與目標基因緊密連鎖的RM342與G56為上下游標記,在次級定位區(qū)間設計了 30對InDel標記,其中有1對多態(tài)性標記(G121);利用側翼標記逼近法,進行交換株篩選,最終,在RM342與G121內(nèi)篩選到53株交換株,結合交換單株表型進行分析,將qGABA8精細定位在RM342與G121標記183Kb區(qū)間內(nèi)。4.結合qGABA8精細定位區(qū)間,發(fā)現(xiàn)該區(qū)間有29個基因,對這29個基因分別進行了生物信息學分析;其中有2個未知功能基因,有27個基因編碼已知結構域蛋白。在27個已知的基因編碼的蛋白質(zhì)中,有3個基因與逆轉錄病毒GAG蛋白有關,表明在該區(qū)間存在一個編碼病毒受體蛋白家族的基因簇;有21個基因與表達蛋白有關,在21個表達蛋白中,有6個基因,根據(jù)TMHMM和Signal PHMM推測,具有跨膜結構域或信號肽,說明有可能為蛋白激酶,也有可能為轉錄因子,因此可能在水稻生命活動中起作用。還有3個基因有著不同的作用,LOC_Os08g32280.1基因調(diào)節(jié)水稻根系全蛋白質(zhì)組內(nèi)上調(diào)和下調(diào)的蛋白質(zhì)斑點;LOC_Os08g32370.1基因是粘蛋白相關的表面蛋白;LOC Os08g32500.;基因中 nucleobase-ascorbatetransporter(NAT)是高度疏水的蛋白質(zhì),在擬南芥和水稻基因組中發(fā)現(xiàn)了相似數(shù)量的基因。
【圖文】：

１．６ｍｇ／１００ｇ，糙米中的Ｙ－氨基丁酸含量為〗６．１ｍｇ／Ｋ）０ｇ。羅曦等？認為，發(fā)芽前稻米的各部分逡逑Ｙ－氨基丁酸含量由高到低依次是皮胚、穎殼、糙米、精米，稻谷和糙米萌發(fā)后各部分Ｙ－氨基丁酸逡逑含量由高到低依次為：胚芽、糙米、精米。張暉等１Ｗ發(fā)現(xiàn)了米胚芽富集的方法，如圖１－１。逡逑糙米逡逑ｉ邐富含邋ＧＡＢＡ邋米胚芽（３５０－４００．邋ｍｇ／１００邋ｇ）逡逑米糠一精米一白米邐１邐１邋丨邋１逡逑Ｉ邐／殺菌一干燥一焙煎一粉碎一造粒逡逑去雜一米胚芽一脫脂（低溫）一ＧＡＢＡ富集逡逑＼抽提一分離精制一濃縮殺菌一噴霧干燥逡逑Ｉ逡逑高濃度邋ＧＡＢＡ邋米胚芽（５０（ｈ８００邋ｍｇ／１００邋ｇ）逡逑ＨＯＯＣ－ＣＨ：ＣＨ２ＣＨＮＨ２ＣＯＯＨ邋（谷氨酸）逡逑Ｉ（內(nèi)源酶）逡逑ＮＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ邋（邋Ｙ－Ｓ基丁酸）逡逑圖１－１米胚芽富集的方法１３０１逡逑Ｆｉｇ．１－１邋Ｒｉｃｅ邋ｇｅｒｍ邋ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ邋ｍｅｔｈｏｄ１＇０１逡逑－２－逡逑

，－４０邋ｍｉｎ以上；如果保存時間為３天或更少時，可用乙腈／水（６０：４０）沖過３天或不能確定時，用１００％乙腈沖洗２０邋ｍｉｎ。逡逑線的繪制逡逑的標準溶液，依次吸取〗０邋Ｈｉ進行衍生化處理，待測標液自動吸�。保板宸e為縱坐標（Ｙ），標品濃度為橫坐標（Ｘ）繪制標準曲線。逡逑３－８中的數(shù)據(jù)，繪制標準曲線圖（圖３－１），擬合標準曲線方程為：逡逑０１３，，相關系數(shù)邋Ｒ２邋＝邋０．９９９６。逡逑表３－８邋ＨＰＬＣ法測定Ｙ－氨基丁酸標品峰面積數(shù)據(jù)逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－７邋Ｔｌｉｅ邋ｐｅａｋ邋ａｒｅａ邋ｄａｔａｓ邋ｏｆ邋ｙ－ａｍｉｎｏｂｕｔｙｒｉｃ邋ａｃｉｄ邋ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｐｒｏｄｕｃｔｓ邋ｂｙ邋ＨＰＬＣ逡逑ｇ／ｍＬ）逡逑０．００２５邐０．００５邐０．０１邐０．０２邐０．０４邐０．０６ｓｔｅｎｃｅ逡逑（Ａ）逡逑２９５７６３１邐３７０８５０２邐６９４１２９２邐１１６４１１７２邐２１２８２３４４邐３１９３７１２３ａｒｅａ逡逑’
【學位授予單位】：寧夏大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S511

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本文編號：2657031