本文選題：高溫脅迫　切入點(diǎn)：小麥品質(zhì)　出處：《中國農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：小麥品質(zhì)主要受籽粒蛋白質(zhì)含量和淀粉含量的影響,高溫脅迫會(huì)影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)。因此研究高溫脅迫對(duì)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和淀粉含量的影響對(duì)探究小麥品質(zhì)的穩(wěn)定性及其遺傳改良具有理論指導(dǎo)意義。本研究通過蛋白質(zhì)組學(xué)方法(Isobaric Tags For Relative And Absolute Quantitation, iTRAQ)剖析了高溫脅迫下不同品質(zhì)小麥品種籽粒蛋白質(zhì)表達(dá)譜的變化；利用自然群體的全基因組關(guān)聯(lián)分析(Genome-Wide Association Study, GWAS)方法分析了高溫脅迫下與小麥籽粒淀粉含量、籽粒蛋白質(zhì)含量相關(guān)聯(lián)的SNP標(biāo)記,通過小麥籽粒淀粉含量熱感指數(shù)和籽粒蛋白質(zhì)含量熱感指數(shù),篩選到自然群體中品質(zhì)熱穩(wěn)定性好的品種,主要結(jié)果如下：(1)以小麥品種(系)京411、藁城8901、農(nóng)大4503、農(nóng)大3753和6040為材料,在灌漿期進(jìn)行高溫處理,結(jié)果發(fā)現(xiàn)高溫脅迫降低了小麥籽粒的千粒重和飽滿度；而籽粒的長度沒有變化。高溫脅迫下,京411和藁城8901的面粉清蛋白含量和蛋白質(zhì)含量提高,SDS-沉降值和淀粉含量降低,說明高溫脅迫對(duì)小麥品質(zhì)有顯著影響。(2)以小麥品種藁城8901和京411為材料,利用iTRAQ技術(shù)研究了高溫脅迫下小麥籽粒蛋白質(zhì)表達(dá)譜的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在京411和藁城8901中分別有256個(gè)和207個(gè)蛋白質(zhì)發(fā)生差異表達(dá)。這些蛋白質(zhì)涉及生長代謝、能量代謝、蛋白質(zhì)加工和儲(chǔ)藏、疾病防御相關(guān)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、功能未知和假定蛋白等6個(gè)功能類別的蛋白,說明高溫脅迫對(duì)小麥籽粒灌漿過程中的多個(gè)代謝途徑產(chǎn)生影響。GO功能富集分析表明,京411和藁城8901高溫脅迫后差異表達(dá)的蛋白質(zhì)主要參與響應(yīng)刺激、非生物逆境刺激及脅迫響應(yīng)。京411和藁城8901的KEGG通路注釋結(jié)果發(fā)現(xiàn),高溫脅迫主要對(duì)參與蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的合成通路以及淀粉和蔗糖代謝過程產(chǎn)生影響。通過蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)可以看出,在京411中有8個(gè)差異蛋白生成蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò),藁城8901中有5個(gè)差異蛋白生成蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò),其中3個(gè)差異蛋白生成的蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)相同(分子伴侶蛋白CLPB1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中與膜結(jié)合的酶EGR3和跨膜受體激酶BRI1)。(3)選用我國主要冬小麥種植區(qū)域的200份小麥品種(系)構(gòu)建的自然群體全基因組分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),正常條件下與小麥籽粒蛋白質(zhì)含量相關(guān)的SNP位點(diǎn)13個(gè),主要集中在7A染色體上；高溫脅迫下,與小麥籽粒蛋白質(zhì)含量相關(guān)的SNP位點(diǎn)66個(gè),主要集中在6B染色體上,其中4個(gè)SNP位點(diǎn)相同,均位于7A染色體。正常條件下與小麥籽粒淀粉含量相關(guān)的SNP位點(diǎn)11個(gè),主要集中在2D染色體上；高溫脅迫下與小麥籽粒淀粉含量相關(guān)的SNP位點(diǎn)60個(gè),主要集中在6B染色體上。另外發(fā)現(xiàn)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量熱感指數(shù)相關(guān)的SNP位點(diǎn)17個(gè),主要集中在2A染色體上；小麥籽粒淀粉含量熱感指數(shù)相關(guān)的SNP位點(diǎn)49個(gè),主要集中在6B染色體上,其中14個(gè)SNP位點(diǎn)相同,集中分布在2A和3A染色體上。以小麥籽粒淀粉含量熱感指數(shù)和籽粒蛋白質(zhì)含量熱感指數(shù)S1為耐熱品種,S1為熱敏感品種為選擇標(biāo)準(zhǔn),篩選到7個(gè)品質(zhì)熱穩(wěn)定性品種,8個(gè)品質(zhì)熱敏感品種。結(jié)合品質(zhì)熱穩(wěn)定性品種與品質(zhì)熱敏感品種籽粒的外部形態(tài),可以看出通過小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和籽粒淀粉含量熱感指數(shù)篩選品質(zhì)熱穩(wěn)定性小麥品種(系)的可行性。
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【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S512.1
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本文編號(hào)：1565426