本文關鍵詞：紫甘薯白皮黃心突變體新栗生物學特性研究

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【摘要】：甘薯是我國繼水稻、小麥、玉米和馬鈴薯之后的第五大糧食作物,具有產量高、適應性廣和抗性強等特點。紫甘薯富含花色苷,是天然色素,也具有重要的藥用價值。以紫甘薯浙紫薯1號及其白皮黃心突變體新栗為研究材料,從植物學特征、生理特性、主要農藝性狀、花色苷合成相關基因表達等方面進行比較研究,并對突變體進行了遺傳鑒定,主要研究結論如下：1、與浙紫薯1號相比,突變體新栗萌芽早,芽的顏色變淺,莖的顏色由紫變綠,莖變粗,節(jié)間變短,分枝數(shù)變少,株高變矮,薯塊表皮顏色由紫色變成白色,薯肉顏色由紫色變成淡黃色,其他性狀沒有變化。浙紫薯1號和新栗凈光合速率-光響應曲線(Pn-PAR)呈相似的二次曲線關系,浙紫薯1號光補償點在26μmol·m-2·s-1,光飽和點在1430μmol·m-2·s-1；新栗光補償點在30μmol·m-2·s-1,光飽和點在1600μmol·m-2·s-1,新栗對強光的耐受性顯著強于浙紫薯1號。浙紫薯1號和新栗凈光合速率-C02響應曲線(Pn-C02)呈相似的二次曲線關系,浙紫薯1號C02補償點在24μmol·mol-1,CO2飽和點在886μmol·mol-1；新栗C02補償點在44μmol·mol-1,C02飽和點在1154μmol·mol-1,新栗對C02的需求高于浙紫薯1號。浙紫薯1號和新栗的Pn日變化均呈典型雙峰曲線,有午休現(xiàn)象。新栗莖的激素GA3含量顯著低于浙紫薯1號,可能與新栗莖變粗、節(jié)間變短有關。新栗塊根的激素Z含量顯著高于浙紫薯1號,可能與快根的膨大有關。新栗產量達2737kg/667m2,比浙紫薯1號增產45%,差異顯著,新栗單株結薯數(shù)5.1個,單株薯重0.984kg,兩個品種薯形均為紡錘型。浙紫薯1號塊根總花色苷含量明顯高于新栗,高效液相色譜檢測其塊根含有8種花色苷單體,而新栗未檢測到花色苷單體。新栗的干物質含量、淀粉含量和可溶性糖均比浙紫薯1號要高,但蛋白質含量降低。2、半定量RT-PCR結果表明,與浙紫薯1號相比,新栗塊根的花色苷生物合成相關轉錄基因IbMYB1和結構基因CHS、CHI、F3H、DFR、ANS、3GT的表達量不同程度下調。3、流式細胞檢測結果表明新栗的染色體倍性沒有變化；克隆獲得了浙紫薯1號和新栗IbMYB1編碼區(qū)全長基因各1個,序列全長均為1300個堿基,兩者同源性達99%,與Genbank中其他IbMYB1序列同源性達99-100%；PCR檢測發(fā)現(xiàn)浙紫薯1號含有2種類型IbMYB1基因：IbMYB1-1和IbMYB1-2,新栗只有IbMYB1-1。因此,新栗是由于突變造成了IbMYB1-2的缺失,IbMYB1不能轉錄和翻譯,花色苷合成受到抑制。
【關鍵詞】：紫甘薯 突變體 IbMYB1 生物學
【學位授予單位】：湖南農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S531
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 前言10-19
• 1.1 紫甘薯及其花色苷11-12
• 1.1.1 紫甘薯11
• 1.1.2 花色苷11-12
• 1.2 花色苷的生物合成及其代謝調控12-17
• 1.2.1 花色苷的生物合成12-13
• 1.2.2 花色苷生物合成的主要結構基因13-14
• 1.2.3 花色苷生物合成的主要調節(jié)基因14-17
• 1.3 研究目的與意義17-19
• 2 材料與方法19-33
• 2.1 供試材料19-20
• 2.1.1 試驗品種19
• 2.1.2 試劑及儀器19
• 2.1.3 試驗地點19-20
• 2.2 試驗方法20-32
• 2.2.1 試驗田間設計20
• 2.2.2 植物學特性研究20
• 2.2.3 光合特性和激素含量研究20-21
• 2.2.4 主要農藝性狀觀測21
• 2.2.5 品質分析21-26
• 2.2.6 花色苷合成相關基因表達26-31
• 2.2.7 突變體遺傳鑒定31-32
• 2.3 數(shù)據分析與處理方法32-33
• 3 結果與分析33-54
• 3.1 植物學特征33-38
• 3.1.1 出苗比較33-34
• 3.1.2 形態(tài)特征34-38
• 3.2 光合特性和激素含量38-43
• 3.2.1 光合特性38-40
• 3.2.2 激素含量40-43
• 3.3 農藝性狀43
• 3.4 品質43-46
• 3.4.1 塊根花色苷含量43-44
• 3.4.2 塊根花色苷種類44-45
• 3.4.3 淀粉、可溶性糖和蛋白質含量45-46
• 3.5 塊根花色苷合成相關基因表達46-48
• 3.6 突變體遺傳鑒定48-54
• 3.6.1 倍性鑒定48
• 3.6.2 IbMYB1的克隆48-53
• 3.6.3 轉錄因子基因IbMYB1的分型53-54
• 4 討論與結論54-58
• 4.1 討論54-56
• 4.1.1 植物激素在甘薯莖和塊根分化和膨大中的作用54-55
• 4.1.2 光合特性與產量之間的關系55
• 4.1.3 調控甘薯花色苷基因表達的相關基因55-56
• 4.2 結論56-58
• 創(chuàng)新點58-59
• 參考文獻59-64
• 附錄64-66
• 致謝66-67
• 作者簡介67

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本文編號：941421