稻米蛋白質(zhì)含量QTL qGPC-10的圖位克隆與功能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-18 09:26
水稻(Oryza sativaL.)是我國乃至世界范圍內(nèi)最主要的糧食作物之一,對保障糧食安全具有舉足輕重的作用。近幾十年來,我國水稻產(chǎn)量不斷提高,但稻米品質(zhì)卻普遍偏低,與國外優(yōu)質(zhì)秈粳品種存在較大的差距。為此,人們圍繞稻米品質(zhì)的遺傳解析和改良開展了許多研究,特別是稻米淀粉品質(zhì)的研究。稻米胚乳中的蛋白質(zhì)是僅次于淀粉的第二大貯藏物質(zhì),大量研究表明蛋白質(zhì)含量的高低與組成嚴(yán)重影響著稻米品質(zhì),特別是營養(yǎng)品質(zhì)與蒸煮食味品質(zhì)。然而,蛋白質(zhì)含量是一個(gè)典型的數(shù)量性狀,極易受到環(huán)境條件和其他農(nóng)藝性狀的影響,其遺傳調(diào)控機(jī)制研究相對緩慢,嚴(yán)重制約了水稻品質(zhì)改良的進(jìn)展。因此,解析稻米蛋白質(zhì)含量的遺傳調(diào)控機(jī)制、克隆控制蛋白質(zhì)含量的主效基因,對于水稻品質(zhì)改良具有重要的意義。本研究對不同類型水稻種質(zhì)的稻米蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測定,分析了稻米蛋白質(zhì)在種質(zhì)資源中的遺傳變異及引起變異的主要因子;同時(shí)利用一套由秈粳交組合衍生的染色體單片段代換系(CSSL)在多環(huán)境下進(jìn)行稻米蛋白質(zhì)含量QTL定位;進(jìn)一步對鑒定到的主效QTL qGPC-10進(jìn)行了圖位克隆與功能研究。主要研究結(jié)果如下:1.水稻籽粒蛋白質(zhì)遺傳變異與分布不同環(huán)境下402份種質(zhì)...
【文章來源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1稻米品質(zhì)性狀的需求與分類[7)??Figure?1.1?Demands?for?and?classification?of?rice?grain?quality?traits??
?A?C?A?C?WxT10?8-12?Sato?et?al.?2002??T?-?A?A?T?A?C?8-12?Yang?et?al?2013??G?-?G?G?T?A?C?Wx^?12-14?Mikami?et?al?2008??T?-?G?G?T?A?C?Wx^p?9-10?Li?et?al?2009??T?+23bp?G?A?T?A?C?vvx?0^2?P獻(xiàn)ami?c?t?a丨?2006??圖1.2?中7個(gè)功能變異位點(diǎn)影響稻米直鏈淀粉含量??Figure?1.2?Seven?variations?at?the?Waxy?locus?affecting?amylose?content?in?rice??高振宇等通過圖位克隆的方法在第6號染色體分離了一個(gè)控制糊化溫度的基因??[6()1該基因編碼一個(gè)支鏈淀粉合成酶,可將支鏈淀粉中聚合度<10的短鏈延??長至12-24的中長鏈[61L?XZA:是調(diào)節(jié)糊化溫度(GT)的主效基因。研宄確定了兩個(gè)引起氨基??酸替換的SNP變異影響了?尺的功能。第一個(gè)為第8外顯子中GC到TT的突變導(dǎo)致苯丙??氨酸取代了亮氨酸而對糊化溫度有顯著影響[62]。第二個(gè)同樣位于第8外顯子,一個(gè)G到A??的突變使甘氨酸被絲氨酸所取代。這兩個(gè)SNP變異位點(diǎn)能夠使失活,支鏈淀粉的長??鏈減少,糊化溫度降低。??米飯的香味物質(zhì)有很多種,其中最主要的是一種2-乙;保量┻ǎ玻粒校┑姆甲寤??合物。香味主要受一對隱性基因〇s5fl說2你r?(甜菜堿乙醛脫氫酶2)控制[63_66],編碼的??BADH蛋白通過消耗2-AP前
中。醇溶蛋白在PB-ER內(nèi)腔中加工后直接沉積在由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜形成的PBI中[127],無需向外??運(yùn)輸。前體谷蛋白在內(nèi)腔中加工后形成三聚體復(fù)合物,分泌到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外,并結(jié)合到高爾基??體衍生的致密小囊泡中,然后運(yùn)輸?shù)降鞍踪A藏液泡(PSV)中。前體谷蛋白三聚體在PSV??中經(jīng)液泡加工酶的催化,切斷大小亞基,在酸性和堿性亞基多肽鏈間形成二硫鍵,在三聚??體的基礎(chǔ)上再包裝形成六聚體,該狀態(tài)易于沉積。當(dāng)六聚體聚集到一定程度時(shí),PSV便裂??解成碎片,這些碎片膜最終形成PBtf128](圖1.3)。水稻胚乳細(xì)胞中的兩類蛋白體隨機(jī)的圍??繞在淀粉粒周圍,并沒有一定的規(guī)律性。電子顯微鏡觀察下,PBI多數(shù)呈球形,染色較淺,??表面有核糖體或多聚核糖體附著;PBII則多數(shù)為不規(guī)則形,體積較大,電子密度較高,且??染色也深于PBI。??
本文編號:3145237
【文章來源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1稻米品質(zhì)性狀的需求與分類[7)??Figure?1.1?Demands?for?and?classification?of?rice?grain?quality?traits??
?A?C?A?C?WxT10?8-12?Sato?et?al.?2002??T?-?A?A?T?A?C?8-12?Yang?et?al?2013??G?-?G?G?T?A?C?Wx^?12-14?Mikami?et?al?2008??T?-?G?G?T?A?C?Wx^p?9-10?Li?et?al?2009??T?+23bp?G?A?T?A?C?vvx?0^2?P獻(xiàn)ami?c?t?a丨?2006??圖1.2?中7個(gè)功能變異位點(diǎn)影響稻米直鏈淀粉含量??Figure?1.2?Seven?variations?at?the?Waxy?locus?affecting?amylose?content?in?rice??高振宇等通過圖位克隆的方法在第6號染色體分離了一個(gè)控制糊化溫度的基因??[6()1該基因編碼一個(gè)支鏈淀粉合成酶,可將支鏈淀粉中聚合度<10的短鏈延??長至12-24的中長鏈[61L?XZA:是調(diào)節(jié)糊化溫度(GT)的主效基因。研宄確定了兩個(gè)引起氨基??酸替換的SNP變異影響了?尺的功能。第一個(gè)為第8外顯子中GC到TT的突變導(dǎo)致苯丙??氨酸取代了亮氨酸而對糊化溫度有顯著影響[62]。第二個(gè)同樣位于第8外顯子,一個(gè)G到A??的突變使甘氨酸被絲氨酸所取代。這兩個(gè)SNP變異位點(diǎn)能夠使失活,支鏈淀粉的長??鏈減少,糊化溫度降低。??米飯的香味物質(zhì)有很多種,其中最主要的是一種2-乙;保量┻ǎ玻粒校┑姆甲寤??合物。香味主要受一對隱性基因〇s5fl說2你r?(甜菜堿乙醛脫氫酶2)控制[63_66],編碼的??BADH蛋白通過消耗2-AP前
中。醇溶蛋白在PB-ER內(nèi)腔中加工后直接沉積在由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜形成的PBI中[127],無需向外??運(yùn)輸。前體谷蛋白在內(nèi)腔中加工后形成三聚體復(fù)合物,分泌到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外,并結(jié)合到高爾基??體衍生的致密小囊泡中,然后運(yùn)輸?shù)降鞍踪A藏液泡(PSV)中。前體谷蛋白三聚體在PSV??中經(jīng)液泡加工酶的催化,切斷大小亞基,在酸性和堿性亞基多肽鏈間形成二硫鍵,在三聚??體的基礎(chǔ)上再包裝形成六聚體,該狀態(tài)易于沉積。當(dāng)六聚體聚集到一定程度時(shí),PSV便裂??解成碎片,這些碎片膜最終形成PBtf128](圖1.3)。水稻胚乳細(xì)胞中的兩類蛋白體隨機(jī)的圍??繞在淀粉粒周圍,并沒有一定的規(guī)律性。電子顯微鏡觀察下,PBI多數(shù)呈球形,染色較淺,??表面有核糖體或多聚核糖體附著;PBII則多數(shù)為不規(guī)則形,體積較大,電子密度較高,且??染色也深于PBI。??
本文編號:3145237
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