一、高、低分子量麦谷蛋白亚基等位变异对小麦加工品质性状的影响(论文文献综述)
李伶玉[1](2021)在《国内多个主栽冬小麦品种背景下麦谷蛋白亚基近等基因系的转育与鉴定》文中研究说明
闫敏[2](2021)在《小麦1Dx5+1Dy10、NGli-D2和Sec-1s高代聚合体的鉴定及应用》文中进行了进一步梳理小麦(Triticum aestivum L.)作为全球种植面积最大的农作物之一,约35%的人口以小麦为主食。小麦籽粒中贮藏蛋白的含量和组分决定着小麦粉的品质,研究证明小麦胚乳中的α-麦醇溶蛋白是引起乳糜泻的主要原因。随着人们对面食需求的增加,小麦乳糜泻患病率也随之提高。此外,我国小麦存在着整体质量偏差,强筋不强,弱筋不弱的问题。如今,提高小麦面筋强度并选用低α-醇溶蛋白食品成为研究热点。小麦的面筋蛋白包括麦醇溶蛋白和麦谷蛋白,它们决定着面团的延展性和弹性。高分子量的麦谷蛋白5+10亚基与小麦品质正相关,能提高面包烘烤品质。Gli-D2位点缺失的引入能降低由α-醇溶蛋白引起的乳糜泻表位水平含量,增加小麦籽粒赖氨酸含量。Sec-1位点则是导致小麦1BL/1RS易位系品质降低的主要原因。引入Sec-1缺失位点,使ω-黑麦碱不表达,改善小麦加工品质。本实验以衡观35、郑麦7698、郑麦366为遗传背景,聚合了1Dx5+1Dy10、NGli-D2和Sec-1S三个目标基因,以它们的衍生后代为供试材料,利用相关的特异引物进行分子标记辅助选择鉴定后代聚合体。通过测定品质性状,分析聚合体聚合后的效果,并与对照做对比进行分析:1.不同遗传背景基因聚合体材料鉴定结果:完成了对基因聚合体的鉴定,在不同遗传背景条件下,二聚体和三聚体共获得了697株。郑麦366聚合成功率为96.27%;郑麦7698聚合成功率为96.90%;衡观35聚合成功率为73.61%。2.基因聚合体材料品质效应:通过测定品质效应的指标可以发现,聚合了三个基因后,聚合体与对照相比,提高了面筋的强度、耐揉性以及面粉的搅拌力。不同聚合体相比,它们之间也存在不同程度的差异性;不溶性谷蛋白大聚体百分含量(%UPP)和谷醇比含量得以提高,增强了面筋强度,改善了小麦粉的加工品质。3.品质指标相关性分析:结果表明小麦蛋白组分与对照相比,不溶性谷蛋白大聚体百分含量(%UPP)和谷醇比得以提高。聚合体之间相比,不溶性谷蛋白大聚体百分含量(%UPP)和谷醇比存在不同程度的差异性,可能是遗传背景和聚合方式不同导致。4.Gli-D2位点近等缺失系乳糜泻(CD)表位水平分析:缺失Gli-D2位点可以降低乳糜泻的抗原表位水平,提高营养品质。醇溶蛋白含量以及谷醇比和CD表位水平进行相关性分析发现醇溶蛋白与CD表位水平极显着正相关,与谷醇比不相关。
高耸[3](2020)在《小麦品种HMW-GS组成及其与品质性状的相关分析》文中提出小麦是我国主要的粮食作物之一,在我国国民经济中占据着举足轻重的地位。随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,小麦的品质现状已无法满足市场的需求,尤其是小麦加工品质有下降的趋势。小麦的加工品质主要取决于小麦贮藏蛋白的特性,高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)是小麦籽粒贮藏蛋白的重要组成部分,通常具有优异亚基和优异亚基组合的小麦品种拥有优良的品质特性。因此,研究不同小麦品种HMW-GS的组成及其与品质性状间的关系,对小麦品质的遗传改良具有重要的指导意义。本研究选用了来自中国小麦主产区河北省、河南省和四川省共计528份商用小麦品种为试验材料。对其HMW-GS的遗传变异特性、组成特点及其与品质性状的关系进行系统研究,主要研究结果如下:1.528份小麦品种共检测出15种亚基类型,其中Glu-A1位点3种(Null、1、2*),Glu-B1位点8种(7、7+8、7+9、6+8、14+15、13+16、17+18、7*+8),GluD1位点4种(2+12、4+12、5+10、2.2+12)。在河北省,Glu-1各位点以亚基Null、7+9和2+12为主,分别占57.92%、48.75%和66.25%;在四川省,Glu-1各位点以亚基Null、7+9和2+12为主,分别占55.86%、29.66%和55.17%;在河南省,Glu-1各位点以亚基1、7+9和5+10为主,分别占62.94%、55.24%和53.85%。2.528份小麦品种共检测出35种亚基组合类型。河北省共发现27种亚基组合,其中组合(Null/7+9/2+12)最多,频率为27.50%,其次是组合(Null/7+8/2+12)和(1/7+9/2+12),频率分别为11.25%和10.42%;河南省共检测出18种亚基组合,其中组合(1/7+9/5+10)和(1/7+9/2+12)频率较高,分别为20.98%和18.18%;四川省共检测出26种亚基组合,其中组合(Null/7+9/2+12)频率为13.29%,其余亚基组合类型频率均低于10%。3.遗传多样性分析表明:四川省的平均遗传多样性指数最高,为0.59;其次是河北省和河南省,分别为0.54和0.52。从3个位点的遗传多样性来看,Glu-B1基因座显示出丰富的遗传多样性,分别为0.79(四川),0.65(河北)和0.58(河南)。4.基于Glu-1基因座的等位基因相似性聚类分析,528份小麦品种可分为明显两大类。第一大类包括18个亚基组合类型,这些组合品质得分为4~8分,河北、四川和河南省分别有67.09%、55.17%和46.15%品种聚于此类。第二大类包括17个亚基组合类型,该组合品质得分为8~10分,主要以河南省的品种为主,同时在该类中观察到高质量的5+10亚基。5.通过对其中180份材料的HMW-GS与品质性状的相关分析,结果表明:Glu-1各位点对沉淀值的效应大小为Glu-D1>Glu-B1>Glu-A1其中,Glu-A1位点亚基对沉淀值的效应大小为1=2*>Null;Glu-B1位点亚基对沉淀值的效应大小为13+16=7+8=7+9=17+18>14+15=6+8;Glu-D1位点亚基对沉淀值的效应大小为5+10>2+12。6.不同HMW-GS亚基组合的小麦品质差异结果表明:(1/7+8/5+10)和(1/7+9/5+10)组合均为较优的亚基组合,是小麦品质改良应关注的优质亚基组合类型。
陈海强[4](2020)在《高大山羊草1Slx2.3*及1Sly16*和小麦1Dy12亚基面粉加工品质效应分析》文中提出小麦籽粒高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)和低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)的含量和组成影响着面粉加工品质。高大山羊草是重要的小麦近缘种属,蕴含着优质麦谷蛋白亚基,是改良小麦加工品质的潜在遗传资源。本研究拟用小麦-高大山羊草易位系1SlL/1BS和1SlS/1BL分别与宁春4号等小麦品种杂交,连续回交并结合分子标记辅助选择,获得农艺性状优良的小麦-高大山羊草新易位系。同时,对转高大山羊草1Slx2.3*基因小麦材料进行分子标记、SDS-PAGE和FISH鉴定,获得纯合转基因株系。另外,对1Dy12缺失突变体进行SDS-PAGE鉴定和纯合。最后,对这些材料品质相关基因表达、蛋白体动态变化和面粉加工品质进行分析,解析不同麦谷蛋白亚基的品质效应和作用机制,促进小麦加工品质改良。主要研究结果如下:1、回交转育结合分子标记辅助选择将小麦-高大山羊草易位染色体1SlL/1BS和1SlS/1BL转移到小麦品种宁春4号、宁春50号和Westonia的遗传背景中,获得10个农艺性状优良的纯合新易位系。对BC3F4代1SlL/1BS和1SlS/1BL纯合新易位系面粉进行的加工品质分析表明,1SlL/1BS易位系的面团和面筋强度小于非易位背景对照材料,1SlS/1BL易位系的面包体积和面包感官评分大于相应遗传背景的轮回亲本。2、利用农杆菌介导法将1Slx2.3*基因转入了Westonia中,通过Bar试纸条、分子标记、SDS-PAGE和荧光原位杂交(FISH)等检测,获得了2个转1Slx2.3*基因的纯合株系。通过对纯合株系T-W1中的HMW-GS基因(1Slx2.3*、1Ax2*、1Bx17、1By18、1Dx2和1Dy12)和品质相关基因(PDI-1、PDI-4、PDI-5、Bip-1、Bip-2、Bip-3、DOF-2、DOF-3、DOF-6、SPA-A、SPA-B和SPA-D)在籽粒灌浆阶段的表达进行qRT-PCR分析,发现转1Slx2.3*株系中1Slx2.3*正常表达,且显着刺激了1Dx2和1Dy12的表达,籽粒发育大部分阶段1Ax2*和1Bx17表达高于对照,但1By18表达在籽粒发育整个阶段显着低于对照;PDI4-1、PDI5-1、Bip-2、Bip-3、SPA-A和SPA-D在转基因株系灌浆阶段的表达水平显着下调,而Dof-3、Dof-6和SPA-B在在转基因株系灌浆阶段的表达水平显着上调。最后,通过对转1Slx2.3*基因纯合株系T-W1进行面包和海绵蛋糕加工品质分析,表明1Slx2.3*的转入显着提高了籽粒蛋白含量、面团形成时间、面团稳定时间和面包体积,降低了耐揉指数,显着改良了面包加工品质;同时,1Slx2.3*的转入使海绵蛋糕体积和感官评分略有增加,改善了海绵蛋糕品质。3、通过对小麦品种科农199(KN199)组织培养获得了1Dy12缺失的无性系变异体AS273,分析了1Dy12在籽粒不同发育阶段的表达情况,发现籽粒灌浆期1Dy12在转录水平表达,相比对照KN199显着降低,但在翻译水平没有表达。然后对1Dy12进行扩增、测序和比对,发现AS273中的1Dy12存在碱基替换(T/C),出现了提前终止密码子,导致了1Dy12沉默。进一步利用qRT-PCR对品质相关基因在籽粒不同发育阶段的表达情况进行了分析,表明AS273中PDI-4、PDI-5、DOF-3、SPA-A的表达水平与KN199相比明显上调,Bip-1表达略有上调,PDI-1表达略有降低。利用透射电镜观察比较AS273和KN199籽粒不同发育阶段的蛋白体变化,除7 DPA和28 DPA时期外,AS273的蛋白体普遍大于KN199,且AS273的蛋白体积累速率比KN199快。此外,28 DPA时AS273和KN199形成了蛋白体片层的网络结构。对AS273和KN199进行面包、海绵蛋糕和饼干加工品质分析,发现AS273的吸水率、面团形成和稳定时间、面包体积显着降低,耐揉指数显着增高;海绵蛋糕体积略有减小,内部质地粗糙,口感稍差;饼干饼体增厚,内部质地粗糙。
范可欣[5](2020)在《小麦NGli-D2、Sec-1s和1Dx5+1Dy10高代聚合体的品质和农艺性状分析》文中进行了进一步梳理培育优质小麦是我国小麦育种的重要方向之一。近年来,人们对优质强筋小麦的需求越来越大,如何改良小麦面筋强度成为研究的热点。提高谷蛋白含量、降低醇溶蛋白含量,可提高谷醇比,是提高面筋强度的有效途径,同时可以降低部分醇溶蛋白中的过敏源,减少乳糜泻等疾病的发生。面筋是小麦独有的特殊蛋白。其主要成分HMW-GS是影响小麦面筋品质的重要因素,其中5+10亚基是公认的优质亚基。Sec-1位点的引入使LMW-GS含量减少和ω-醇溶蛋白含量增加,是导致小麦1BL/1RS易位系品质降低的主要原因。Sec-1位点的缺失可以消除ω-黑麦碱带来的不良影响。另外,Gli-D2位点的缺失,可降低α-醇溶蛋白的含量,降低醇溶蛋白导致的过敏乳糜泻(CD)表位水平。本文以衡观35、郑麦7698、郑麦366为背景的NGli-D2、Sec-1S和1Dx5+1Dy10的基因聚合体为供试材料,通过相关分子标记鉴定基因聚合体,测定聚合体加工品质指标和聚合体的主要农艺性状,分析了不同基因聚合体的品质、农艺效应,为优质小麦育种提供材料和理论依据。主要研究结果如下:1.获得不同背景基因聚合体材料:利用三对特异引物对突变体后代进基因聚合体行鉴定。获得不同背景下基因二聚体187份,三聚体62份。衡观35、郑麦7698和郑麦366为遗传背的基因聚合体的聚合率分别为13.08%-66.37%、29.91%-37.31%、11.68%。聚合率较低的基因组合为1Dx5+1Dy10和NGli-D2。2.基因聚合体品质效应:基因聚合体比亲本面筋强度和蛋白组分有所提高。其中,衡观35、郑麦7698和郑麦366的基因聚合体都达到强筋小麦标准。不同基因聚合体的品质指标增长幅度不同,这可能是不同基因聚合体的组合方式和材料遗传背景带来的不同影响。3.品质指标相关性分析表明%UPP和谷醇比与反映蛋白面筋质量的指标显着正相关,可以作为小麦品质预测的重要参考指标。4.基因聚合体农艺效应:聚合体材料的农艺性状调查表明,基因聚合体的农艺性状并没有显着变化,且基因聚合对小麦品质有正向的影响作用,说明基因聚合体具有很好的应用价值和潜力。5.通过1Dx5+1Dy10、Sec-1S和NGli-D2位点的引入,可以降低ω-黑麦碱、醇溶蛋白和劣质亚基的不良影响,证实了通过诱变育种、MAS和聚合育种的结合,改善小麦品质的方法是可行有效的,不仅为小麦品质育种提供了理论参考,同时筛选了育种材料。
董松果[6](2020)在《小麦品质性状—沉淀值的全基因组关联分析》文中进行了进一步梳理小麦是我国重要的主粮之一,沉淀值作为小麦品质性状组成之一,对小麦育种和食品加工有重要影响。沉淀值是评价小麦面筋含量重要指标之一,与面包体积和面团形成、稳定时间等有密切关系。因此,对小麦沉淀值及其遗传规律进行研究,对于小麦育种和品质改良有着重要意义。本文利用660K基因芯片基因分型,通过收集的493份小麦核心种质材料进行沉淀值的全基因组关联分析,通过2年时间3个地区5个环境下种植与面粉沉淀值测定,利用全基因组关联分析解析沉淀值遗传控制机理。主要研究结果如下:(1)参试材料属于自然群体,群体结构分析表明,本研究所用材料适合做全基因组关联分析,材料间亲缘关系较远,只有43份材亲缘关系较近,符合全基因组关联分析材料约占总材料的92%,对结果准确性和可信度奠定基础。(2)小麦沉淀值特性在参加试验的493份材料间的变异较广泛,且频率分布成正态分布,少部分材料在5个环境下沉淀值较大,如陕优225等。山东(SD)和陕西(SX)环境下,小麦品质较其他3个环境明显提高,SX环境沉淀值变异最大,其他环境下基本一致。(3)全基因组关联分析中发现在1A、1B、1D、6A、7D染色体上都检测到强遗传效应SNP遗传位点192个,如:AX94929872、AX86180188、AX94876256、AX110052107、AX110459663、AX111793464、AX108747296、AX108912374等,其中AX108912374在不同分析条件下多次出现。这些位点与小麦品质关键基因如高分子量麦谷蛋白、低分子量麦谷蛋白和醇溶蛋白基因重合,是品质基因重要的遗传位点。(4)对表型数据标准化处理并采用Tassel5.0进行缺失数据预测填补后采用混合线性模型进行关联分析得出的SNP位点进行优异等位变异分析发现,在两个及以上的环境中均能检测到的与沉淀值关联稳定的位点有6个,分别为AX108747296-A、AX94877770-T、AX110052107-G、AX111793464-C、AX94876256-T、AX94929872-A,分别提高沉淀值1.87mL、2.10mL、1.99mL、1.98mL、2.05mL、2.02mL。本研究检测到的SNP位点为小麦在分子水平上进行辅助选择育种和品质改良提供了理论依据,为挖掘开发控制小麦品质特性的功能基因奠定基础。
郝浩楠[7](2019)在《中国部分普通小麦核心种质HMW-GS的特点及其与若干品质性状的关联分析》文中认为小麦是世界最重要的口粮作物之一,生活水平的提高对小麦品质提出了更高的要求,品质遗传改良已成为小麦育种家越来越重视的育种目标。高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)是小麦籽粒贮藏蛋白的重要成分,其含量、类型和组成特点决定着小麦的加工品质。本实验以294份中国核心种质小麦品种(系)和5份华中农业大学自育成小麦品种,种植于武汉华中农业大学实验田。利用SDS-PAGE方法鉴定了299份材料的高分子量麦谷蛋白亚基,利用NIRS DS2500近红外分析仪测定了294份中国核心种质材料的籽粒淀粉含量、蛋白质含量、降落数值、硬度、容重、弱化度、湿面筋含量和Zeleny沉淀值8个品质指标。系统分析了供试材料的HMW-GS组成及遗传多样性,对HMW-GS组成特点与部分品质性状的关系进行显着性分析。主要研究结果如下:1.HMW-GS亚基类型:299份小麦供试材料共出现17种HMW-GS亚基类型,在Glu-A1位点出现3种,分别是1(31.10%)、2*(3.68%)、Null(65.22%);在Glu-B1位点出现9种,分别是7(5.69%)、7+8(63.88%)、7+9(20.07%)、6+8(2.34%)、20(2.34%)、13+16(2.01%)、14+15(2.68%)、17+18(0.33%)、22(0.67%);在Glu-D1位点出现5种,分别是2+12(58.19%)、4+12(1.00%)、5+10(11.04%)、2+10(13.04%)、5+12(16.72%)。299份供试材料组成的群体的4个遗传多样性指数分别是:多态位点百分率(P)=1.0000,等位基因平均数(A)=5.6667,平均每个位点的等位基因有效数(Ae)=2.2133,遗传多样性指数(H)=0.5423。表明该群体Glu-1位点的遗产多样性高,HMW-GS的变异类型丰富。2.亚基组合类型:299份小麦供试材料中共有49种HMW-GS亚基组合类型其中N/7+8/2+12组合的频率最高,为37.46%。其次分别是1/7+8/5+12(6.02%)、1/7+8/2+12(5.69%)、N/7+8/2+10(5.69%)、N/7+9/2+12(4.35%)和1/7+9/2+12(4.01%)亚基组合类型。其他亚基组合类型出现的频率比较低,频率在0.34%2.68%之间。3.HMW-GS等位基因组合的聚类分析结果:在相似系数为0.73处可以将49种HMW-GS等位基因组合聚为六类,第一类含有4种HMW-GS等位基因组合,分别是Glu-A1a/Glu-B1f/Glu-D1a、Glu-A1a/Glu-B1f/Glu-D1h、Glu-A1c/Glu-B1f/Glu-D1a、Glu-A1c/Glu-B1f/Glu-D1e,该类小麦品种数共6个;第二类仅含有1种HMW-GS等位基因组合Glu-A1c/Glu-B1i/Glu-D1a,该类小麦品种数1个;第三类含有4种HMW-GS等位基因组合,分别是Glu-A1a/Glu-B1d/Glu-D1a、Glu-A1c/Glu-B1d/Glu-D1a、Glu-A1c/Glu-B1d/Glu-D1e、Glu-A1c/Glu-B1d/Glu-D1d,该类小麦品种数共7个;第四类含有20种HMW-GS等位基因组合,该类小麦品种数共214个;第五类含有16种HMW-GS等位基因组合,该类小麦品种数66个;第六类含有4种HMW-GS等位基因组合,分别是Glu-A1a/Glu-B1h/Glu-D1e、Glu-A1a/Glu-B1h/Glu-D1a、Glu-A1a/Glu-B1h/Glu-D1h、Glu-A1b/Glu-B1h/Glu-D1h,该类小麦品种数共5个。4.供试材料的品质性状特点:对294份中国核心种质小麦供试材料的8个品质性状进行了测定和比较(籽粒淀粉含量、蛋白质含量、降落数值、硬度、容重、弱化度、湿面筋含量、Zeleny沉淀值),其中蛋白质含量大于等于14%的品种数为40个,占比为13.61%,小于13%的品种数为193个,占比为65.64%;湿面筋含量大于等于32%的品种数为30个,占比为10.20%,小于28%的品种数为148个,占比为50.34%;Zeleny沉淀值大于等于45ml的品种数为28个,占比为9.52%,小于30ml的品种数为85个,占比为28.91%;容重大于等于770g/l的品种数为290个,占比为98.64%。同时对这8个品质性状进行了相关分析,8个品质性状间有一定的相关性。5.亚基类型及亚基组合与部分品质性状的关系:供试材料的HMW-GS主要亚基类型与品质性状有一定的关系,Glu-1位点同一位点不同亚基变异类型的品质性状存在一定变异,且不同品质性状变异程度亦存在差异,14+15、7+9和5+10亚基对面包小麦品质性状的正向效应较高;不同的HWM-GS组合对蛋白质含量、降落数值、容重和湿面筋含量的影响均达到显着水平(0.05),1/7+9/2+12和N/7+9/5+10亚基组合的小麦品种,其蛋白质含量、降落数值、容重和湿面筋含量相对较高,N/7/2+12亚基组合的小麦品种,其蛋白质含量、降落数值、容重和湿面筋含量相对较低。
张灿灿[8](2019)在《野生二粒小麦面粉加工品质相关性状的全基因组关联分析及高分子量谷蛋白亚基基因1Ax1的克隆》文中指出野生二粒小麦(Triticum dicoccoides L.,2n=4x=28,AABB)被认为是普通小麦(Triticum aestivum L.,2n=6x=42,AABBDD)染色体组AABB的供体种,含有很多有益性状,包括抗病性强、蛋白质和微量元素含量高等,是改良普通小麦的重要基因资源。面粉加工品质性状是由多基因控制的数量性状,受环境影响较大,表现为连续变异,遗传基础较为复杂。利用高密度的SNP标记对野生二粒小麦的面粉加工品质相关性状进行关联分析,挖掘其蕴含的有益的基因位点,可以丰富小麦的遗传基础,为小麦的面粉加工品质改良提供新的基因资源。本研究以来自中东地区的121份野生二粒小麦为材料,在辉县、商丘和开封3个地点进行田间试验,结合小麦55K SNP芯片上来自A、B染色体组上的多态性位点,对野生二粒小麦的面粉加工品质相关性状进行全基因组关联分析,为小麦品质育种提供优异位点;同时以面粉加工品质较好的野生二粒小麦J129为材料,利用定向缺失亚克隆技术,克隆出了一个新的高分子量谷蛋白亚基1Ax1基因,取得如下结果:(1)对121份野生二粒小麦的面粉加工品质性状:淀粉含量、蛋白含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率、面筋指数和粉质延伸度性状考察分析,结果表明:在3个地点的材料7个品质性状均存在广泛的变异,变异系数最大的是粉质延伸度(FE),为33.42%,最小的是淀粉含量(GSC),为5.84%。方差分析结果显示,7个品质性状基因型间差异、环境间差异以及基因型与环境互作差异均达显着水平,表明基因型和环境对性状变异均有显着影响。广义遗传率分析表明蛋白含量(GPC)遗传率最大,为32%;吸水率(WA)的遗传率最小,为11%。相关性分析结果显示:蛋白含量与湿面筋含量、沉降值呈极显着正相关,湿面筋含量与吸水率呈极显着正相关,粉质延伸度与蛋白含量呈极显着正相关,面筋指数与蛋白质含量、湿面筋含量呈极显着负相关。(2)基于小麦55K SNP芯片中来自A、B染色体组上的10907个高质量的多态性SNP标记,对121份野生二粒小麦进行全基因组关联分析结果表明:共鉴定出1840个位点与面粉加工品质性状显着相关的位点,其中有714个区段,这些SNP位点在野生二粒小麦的1-7A和1-7B染色体上均有分布,其中,在1A染色体上分布的标记最多达到332个,在6B染色体上分布的标记最少仅有72个,所有关联位点表型变异解释率(R2)总幅度为8.3%-26.4%。淀粉含量和蛋白含量的稳定关联位点最多。检测到与淀粉含量相关的稳定的关联区段/位点有16个(区段3个),分布在1A、4A、1B、3B、4B、5B染色体上,且1B(372.30-374.91 Mb)、4A(121.05-121.21 Mb)、5B(142.67-144.87 Mb)染色体上定位到的稳点关联位点最多;检测到与蛋白含量相关的稳定的关联区段/位点有14个(区段1个),分布在2A、3A、4A、5A、6A、3B、6B、7B染色体上,且7B(50.30-50.78Mb)染色体上定位到的稳点关联位点最多;检测到与湿面筋含量相关的稳定的关联区段有1个,分布在7A(510.65-510.83 Mb)染色体上;检测到与沉降值相关的稳定的关联位点有1个,分布在1B染色体上,物理位置为289.53 Mb;检测到与粉质延伸度相关的稳定的关联位点有5个,分布在1A、2A、6A、3B、6B染色体上,其物理位置分别为518.77 Mb、95.16Mb、74.45Mb、23.38 Mb和16.40 Mb。另外,对121份野生二粒小麦的相关性状关联的SNP位点进行候选基因预测和功能注释,结果表明这些位点在小麦及其近缘种中主要与抗病蛋白、细胞色素、转运蛋白、结构蛋白以及蛋白激酶等相关。(3)以野生二粒小麦J129为材料,通过定向缺失亚克隆的方法获得了高分子量谷蛋白亚基Ax基因序列,通过序列分析比对,显示J129-1Ax1基因序列与已发布的HMW-GS的x型亚基基因结构一致,其具有的氨基酸序列与其它Ax亚基基因序列相比多了一个九肽PTQGQQGQQ序列,该结构可能影响蛋白质结构域的形成与稳定。此外,J129-1Ax1亚基中的谷氨酰胺(Q)、α-螺旋和β-折叠的含量较高,因此推测,该亚基基为能增加面团弹性的优质基因。
王真真[9](2018)在《野生二粒小麦y-型HMW-GS基因渗入普通小麦的遗传特性及其对品质改良的潜在价值》文中研究表明高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)作为小麦籽粒贮藏蛋白的重要组分,其质量和数量能直接影响到小麦面粉的加工品质。野生二粒小麦(Triticum turgitum ssp.dicoccoides,AABB,2n=4x=28)作为普通小麦的二级基因源,拥有丰富的HMW-GS等位变异。对其特异HMW-GS基因的鉴定和利用既能丰富普通小麦中HMW-GS基因的遗传多样性,又能为普通小麦品质改良提供有利的基因资源。针对普通小麦高分子量谷蛋白亚基的Glu-A1和Glu-B1位点中,1Ax和1By常不表达,1Ay基本不表达的问题,在我们前期对野生二粒小麦Glu-B1位点的沉默型1Bx和表达型1By基因,以及Glu-A1位点的1Ax基因进行分子鉴定的基础上,本研究进一步对野生二粒小麦Glu-A1位点的1Ay基因进行挖掘和利用价值研究。在对野生二粒小麦1Ay基因进行分子鉴定的基础上,用携带活性y-型HMW-GS基因的野生二粒小麦D97作父本与高产弱筋小麦品种川农16(CN16)作母本进行远缘杂交,得到异源五倍体F1(AABBD),并通过连续多年套袋自交并逐年选育获得了一个农艺和产量性状理想的杂种高代稳定的六倍体普通小麦品系TaAy7-40,并分析后代的y-型HMW-GS基因1Ay和1By的传递、表达特性及其对普通小麦品质的遗传改良潜能。在此基础上,借助创制的携带野生二粒小麦活性1Ay基因的普通小麦基因资源,进一步探讨在普通小麦背景下的外源活性1Ay基因在普通小麦间的传递与表达特性,及其对普通小麦Glu-A1位点的丰富性能和对品质改良的利用价值。主要研究结果如下:1.本研究对野生二粒小麦D97的1Ay基因进行了克隆和原核表达,分析了该基因的结构特征以及与其它已知1Ay基因的系统进化关系,确定了该基因为一个活性1Ay基因。随后,通过SDS-PAGE分析发现,TaAy7-40品系中含有包括1Ay亚基在内的所有6条HMW-GS条带。继而对该品系以及亲本中的1Ay基因进行分子鉴定。分子克隆和序列分析显示,父本D97和后代TaAy7-40的1Ay基因的开放阅读框(ORF)长度均为1,830bp,编码608个氨基酸残基,两条序列相似度达99.2%。其编码功能也通过原核表达系统进一步确认。母本CN16的1Ay基因的ORF只有1791bp,并在其1000-1002位置存在一个提前终止密码子(TGA),表明该基因是一个不表达蛋白的假基因。进一步对三条核苷酸序列比对发现,TaAy7-40与D97相比存在14个单核苷酸多态性(SNP),包括13个转换和1个颠换。而在TaAy7-40和CN16之间鉴定了30个SNPs,包括25个转换和5个颠换。通过对推导的氨基酸一级结构进行分析,结果表明,与父本D97和后代TaAy7-40相比,普通小麦母本CN16中出现三处缺失和一个提前终止密码子。通过与GenBank数据库中已有的1Ay等位基因序列进行比较分析发现,TaAy7-40的1Ay基因和父本D97的紧密聚为一支,而与母本CN16的1Ay核苷酸序列距离疏远。显然,TaAy7-40的活性1Ay基因应该是来源于父本D97的。由此可见,野生二粒小麦的活性1Ay基因通过远缘杂交成功地导入到普通小麦中,并从低世代相对稳定地传递到高世代,有效地在普通小麦背景中开拓出Glu-A1位点蕴含活性1Ay基因的普通小麦遗传资源。2.对杂交双亲及后代品系中的1By基因进行了分子鉴定。核酸序列比对分析显示,父本D97和后代品系TaAy7-40的1By基因的ORF长度均为2166 bp,编码720个氨基酸残基,两条序列相似度高达99.2%,而母本CN16的1By基因的ORF只有2157bp。TaAy7-40与父本D97相比存在18个SNPs,包括11个转换和7个颠换,而在后代TaAy7-40和母本CN16之间鉴定出32个SNPs,包括27个转换和5个颠换。同样,对三者预测的氨基酸一级结构分析也表明,与父本D97和后代TaAy7-40相比,在母本CN16中出现一处缺失和一处插入。通过与GenBank数据库中已有的1By等位基因序列进行比较分析,TaAy7-40的1By基因和父本D97的1By基因以高达99的自展值聚为一支,而远离母本CN16的1By序列。显然,后代TaAy7-40的活性1By基因应该是来自于父本D97的。由此可见,野生二粒小麦的活性1By基因通过远缘杂交成功地导入到普通小麦中,并从低世代相对稳定地传递到高世代,有效地拓宽了普通小麦Glu-B1位点1By基因的遗传多样性。3.稳定品系TaAy7-40根尖染色体数目为42条,处于六倍体背景,同时含有来自野生二粒小麦Glu-A1和Glu-B1位点的活性1Ay和1By基因在内的全部6个HMW-GSs。通过生物学和农艺学分析表明,该后代品系TaAy7-40株形紧凑,其开花期、植株高度、穗长、穗形、小穗数、叶形等形态学特征趋同于母本普通小麦CN16,但与其父本D97存在明显差异。TaAy7-40的籽粒长度、宽度、厚度、千粒重和单株粒重和父本D97的存在显着差异,而和CN16之间略有差异,据此认为,渐渗系材料TaAy7-40已经拥有普通小麦相应的农艺产量性状,有利地规避了品质研究籽粒浓度效应的影响。在此基础上,对TaAy7-40与母本CN16以及推广的中筋小麦品种绵麦37和内麦9号为对照的主要加工品质参数蛋白质含量、沉降值和湿面筋含量进行了测试分析,结果表明,含有野生二粒小麦活性y-型HMW-GS基因的TaAy7-40具有比其母本CN16更好的面粉加工特性,甚至超过了中筋小麦品种绵麦37和内麦9号。据此认为,野生二粒小麦y-型亚基基因可在一定程度上提高普通小麦品质,是小麦品质改良的重要基因资源。4.在上述研究的基础上,以TaAy7-40作为母本,推广中筋小麦品种内麦9号作为父本进行品种间常规杂交。利用SDS-PAGE的方法对F2-F5后代进行1Ay亚基的追踪筛选。从F4代中挑选含有和没有1Ay亚基的姊妹系,其中Q1-F4-2-5-1和Q1-F4-2-5-5在HMW-GSs组成上仅在Glu-A1位点存在差异,前者包含1Ay亚基而后者缺失1Ay亚基。提取双亲和后代的DNA,对这些后代品系和亲本的1Ay基因进行分子鉴定,结果发现,父本内麦9号(MF429890)的序列长度为1812bp,比TaAy7-40少了18bp,并且还存在38个SNPs。氨基酸分析发现在父本内麦9号的340和355处出现了两个提前终止密码子,所以鉴定其为沉默的假基因。三个供试后代Q1-F4-1-6-1、Q1-F4-2-5-1、Q1-F4-2-5-5和的1Ay基因(MF429891、MF429892和MF429893)的序列长度和TaAy7-40的长度一致,均为1830bp,只是存在一些SNPs。氨基酸序列分析发现,MF429891和MF429892与母本TaAy7-40氨基酸数相同,均为608个,且中间没有出现提前终止密码子;而MF429893的氨基酸序列在148、151、286和355四处出现了提前终止密码子,确定该基因与父本的1Ay基因都是不表达蛋白的假基因。对收获的亲本和F5代株系进行面粉加工品质参数测定,结果发现,TaAy7-40的蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值均显着高于父本内麦9号,表明含有野生二粒小麦HMW-GS基因的TaAy7-40具有较中筋小麦品种内麦9号更好的加工品质性状,拥有更强的面筋特性。进一步比较后代与双亲之间的品质参数发现,含有活性1Ay基因的完整6个HMW-GSs基因的后代Q1-F5-2-5-1较其双亲都具有更高的蛋白质含量和面团稳定时间,而且也显着高于其姊妹系Q1-F5-2-5-5。这些结果表明,来自野生二粒小麦的活性1Ay基因对普通小麦品质具有潜在的正向作用,同时也证明,创制的含有活性1Ay亚基基因的普通小麦中间材料TaAy7-40可以作为普通小麦品质改良的种质资源被利用。
徐东阳[10](2018)在《新疆小麦谷蛋白鉴定与分析》文中认为谷蛋白是小麦籽粒蛋白的重要组成部分,也是影响小麦面粉品质的关键因素。根据其分子量大小可分为高分子量谷蛋白(High molecular weight glutenin subunits,HMW-GS)和低分子量谷蛋白(Low molecular weight glutenin subunits,LMW-GS)。品种间谷蛋白组成及数目变化可直接导致品质差异。新疆具有特殊的地理、气候及土壤类型,靠近小麦及其近缘属种的多样性中心中亚和西南亚,拥有丰富的小麦地方品种等种质资源。为了认识和评价新疆小麦资源谷蛋白的遗传多样性,挖掘和利用其中的优异基因为小麦品质遗传改良奠定理论基础和提供新资源,本研究通过SDS-PAGE和特异分子标记分别鉴定了300份新疆春、冬小麦地方品种和43份育成品种的HMW-GS和LMW-GS组成,从中选取18份材料对其Glu-A3位点的LMW-GS基因进行了测序与分析。主要结果如下:1.从300份新疆小麦地方品种和43份育成品种中共鉴定出26种HMW-GS组合,其中,地方品种和育成品种各有18种,优势组合均为null,7+8,2+12,频率分别是63.3%(190/300)和39.5%(17/43)。从Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点分别鉴定出3种(null、1和2*)、9种(7+8、7+9、6+8、17+18、14+15、20、7、8和6x+8y)和7种(2+12、5+10、2.1+10.1、2.6+12、5**+10、2+12*和4+12)变异类型,各位点频率最高的类型分别是null(90.4%,310/343)、7+8(86.3%,296/343)和2+12(70.3%,241/343)。其中,6x+8y为新亚基,2.1+10.1、5**+10、2+12*为稀有亚基。此外,Glu-D1位点的2.6+12频率也较高,占新疆冬小麦地方品种的46.5%(72/155),其仅在新疆小麦中有报道。2.利用7对Glu-A3、10对Glu-B3和5对Glu-D3位点标记从343份新疆小麦中共鉴定出58种LMW-GS组合,其中,地方小麦有44种,育成品种有24种。从新疆小麦的Glu-A3和Glu-B3位点分别鉴定出8种(a、b、c、d、e、f、new1和new2)和9种(a、b、c、d、g、h、i、new3和new4)等位变异,Glu-A3c和Glu-B3i的频率最高,分别为44.9%(154/343)和39.9%(137/343)。从Glu-D3位点的2个基因Glu-D3-2和Glu-D3-3中分别鉴定出5种(Glu-D3-21、22、23、new5和new6)和2种(Glu-D3-31和32)单倍型,频率最高的分别是Glu-D3-21和Glu-D3-31,为85.1%(292/343)和93.9%(322/343)。从中发现了6种新类型,即Glu-A3new1、A3new2、B3new3、B3new4、D3new5和D3new6。其中,Glu-A3new1对7个鉴定Glu-A3位点等位变异的标记均无扩增;Glu-A3new2对Ad引物的扩增片段(约1100bp)大于预期的967bp;Glu-B3new3对Bbef外的其它9个Glu-B3位点标记均无扩增;Glu-B3new4对Glu-B3位点的所有引物均无扩增;Glu-D3new5对D21/22和D23引物均有扩增;Glu-D3new6对Glu-D3-2的3对引物均无扩增。3.利用3对Glu-A3位点的引物对18份新疆春、冬小麦地方品种的LMW-GS基因序列进行扩增,在大多数材料中均得到扩增。其中,在所有材料GluA3-1引物扩增片段的连接转化产物中均未筛选到阳性克隆,因而无法证实其是否为LMW-GS。对GluA3-3扩增片段的测序结果表明其均为非LMW-GS基因序列。对于GluA3-2引物,仅12份材料得到扩增片段,测序获得33条LMW-GS基因序列。其中,13条推测为正常表达的基因序列,且11条是相互不同的。由于第一个氨基酸均为甲硫氨酸,故划分为LMW-m型。根据信号肽序列第10和12位氨基酸序列的差异可将11条序列分为3种,即Sig-1、Sig-2和Sig-3,其第10和12位的氨基酸分别为亮氨酸/异亮氨酸(L/I)、组氨酸/缬氨酸(H/V)和亮氨酸/缬氨酸(L/V)。同样,根据N-末端第5和12位氨基酸的差异也可分为3类:N-1、N-2和N-3,其第5和12位氨基酸分别为半胱氨酸/谷氨酰胺(C/Q)、酪氨酸/脯氨酸(Y/P)和半胱氨酸/脯氨酸(C/P)。其中,DM1877-1和DM1881-3为N-2类型,仅含有7个半胱氨酸,比正常的LMW-GS序列少1个。
二、高、低分子量麦谷蛋白亚基等位变异对小麦加工品质性状的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高、低分子量麦谷蛋白亚基等位变异对小麦加工品质性状的影响(论文提纲范文)
(2)小麦1Dx5+1Dy10、NGli-D2和Sec-1s高代聚合体的鉴定及应用(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 分子标记的研究与应用 |
1.1.1 分子标记辅助选择的基础 |
1.1.2 分子标记在基因聚合上的应用 |
1.1.3 分子标记在小麦品质育种上的应用 |
1.1.4 分子标记辅助育种在小麦育种中的意义 |
1.2 小麦1DX5+1Dy10、醇溶蛋白和1BL/1RS在小麦品质中的作用 |
1.2.1 小麦1Dx5+1Dy10对小麦品质的影响 |
1.2.2 醇溶蛋白对小麦品质的影响 |
1.2.3 小麦1BR/1RS对小麦品质的影响 |
1.3 小麦品质性状的研究 |
1.3.1 揉混参数对小麦品质的影响 |
1.3.2 蛋白组分对小麦面粉的影响 |
1.3.3 乳糜泻抗原表位水平对面粉的影响 |
1.4 本研究的目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 特异引物 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 田间种植 |
2.2.2 小麦不同的基因聚合体鉴定方法 |
2.2.2.1 小麦叶片DNA的提取(CTAB法) |
2.2.2.2 PCR扩增 |
2.2.2.3 琼脂糖凝胶电泳 |
2.2.2.4 凝胶成像参考结果 |
2.2.3 小麦面粉磨制及蛋白质含量和水分测定 |
2.2.4 揉混仪参数的测定 |
2.2.5 小麦蛋白组分的测定 |
2.2.6 小麦面粉乳糜泻表位水平的测定 |
2.3 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 基因聚合体鉴定分析 |
3.2 不同基因聚合体的品质效应分析 |
3.2.1 不同遗传背景条件下面粉揉混特性的分析 |
3.2.2 不同的基因聚合体对小麦蛋白组分的影响 |
3.2.3 Gli-D2位点近等缺失系CD表位水平的测定与分析 |
3.2.4 Gli-D2位点近等缺失系CD表位水平与蛋白组分的相关性 |
4 讨论 |
4.1 分子标记辅助选择技术在基因聚合体上的应用 |
4.2 不同聚合体揉混参数在小麦品质方面的分析 |
4.3 蛋白组分对小麦品质的影响 |
4.4 小麦的乳糜泻研究 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(3)小麦品种HMW-GS组成及其与品质性状的相关分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 小麦籽粒储藏蛋白 |
1.2 小麦高分子麦谷蛋白遗传变异及分子基础 |
1.2.1 高分子量麦谷蛋白亚基编码位点 |
1.2.2 高分子量麦谷蛋白亚基的等位变异类型 |
1.2.3 高分子量麦谷蛋白亚基的基因结构 |
1.2.4 高分子量麦谷蛋白亚基的分子结构 |
1.3 小麦高分子量麦谷蛋白基因多态性与地理分布 |
1.4 小麦高分子量麦谷蛋白亚基品质评分 |
1.5 高分子量麦谷蛋白亚基与品质的关系 |
1.6 研究的目的和意义 |
2 材料和方法 |
2.1 材料 |
2.2 方法 |
3 结果与分析 |
3.1 小麦种质资源HMW-GS的遗传变异 |
3.1.1 HMW-GS等位变异分析 |
3.1.2 HMW-GS组成分析 |
3.1.3 HMW-GS组合的品质评分及聚类分析 |
3.1.4 HMW-GS遗传多样性分析 |
3.2 小麦HMW-GS对品质性状的影响 |
3.2.1 小麦部分品质性状间的相关性分析 |
3.2.2 HMW-GS不同位点与品质性状的方差分析 |
3.2.3 HMW-GS对品质性状效应分析 |
3.2.4 HMW-GS组合对品质性状的影响 |
4 讨论 |
4.1 小麦HMW-GS等位变异及其分布 |
4.2 小麦HMW-GS对品质性状的影响 |
展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
硕士期间发表文章 |
(4)高大山羊草1Slx2.3*及1Sly16*和小麦1Dy12亚基面粉加工品质效应分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 麦谷蛋白品质效应研究进展 |
1.1.1 高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS) |
1.1.2 低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS) |
1.2 分子标记辅助选择及其在小麦回交转育中的应用 |
1.2.1 分子标记的种类 |
1.2.2 分子标记辅助选择 |
1.2.3 分子标记在小麦回交转育中的应用 |
1.3 小麦遗传转化技术在分析HMW-GS功能中的应用 |
1.4 HMW-GS突变体创制及其品质效应研究 |
1.5 小麦籽粒贮藏蛋白合成与调控相关基因 |
1.5.1 蛋白二硫键异构酶 |
1.5.2 结合蛋白 |
1.5.3 Dof转录因子 |
1.5.4 贮藏蛋白激活子 |
1.6 本研究的目的和意义 |
1.7 研究方案和技术路线 |
第二章 小麦-高大山羊草1S~lL/1BS和1S~lS/1BL易位系分析和易位染色体向优良品种中的转育 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 主要试剂 |
2.1.3 分子标记 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 农艺性状调查 |
2.2.2 面包加工品质分析 |
2.2.3 原位杂交 |
2.2.4 易位染色体回交转育 |
2.2.5 分子标记辅助选择 |
2.2.6 小麦籽粒HMW-GS提取和SDS-PAGE分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 小麦-高大山羊草1S~lL/1BS起始易位系农艺性状表现和分子鉴定 |
2.3.2 小麦-高大山羊草1S~lL/1BS起始易位系SDS-PAGE鉴定 |
2.3.3 小麦-高大山羊草1S~lL/1BS和1S~lS/1BL起始易位系面包加工品质分析 |
2.3.4 小麦-高大山羊草易位染色体1S~lL/1BS和1S~lS/1BL向优良小麦品种的回交转育 |
2.3.5 1S~lL/1BS和1S~lS/1BL新易位系BC3F4 代加工品质分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 小麦-高大山羊草整臂互补易位系的农艺性状差异 |
2.4.2 整臂互补易位系的应用 |
2.4.3 小片段易位系获得方法及应用 |
2.4.4 小麦-高大山羊草整臂互补易位系在小麦加工品质的效应 |
第三章 高大山羊草1S~lx2.3*亚基转基因株系品质效应分析 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 主要试剂 |
3.1.3 本章所用引物序列 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 转基因植株检测 |
3.2.2 总RNA提取及基因表达分析 |
3.2.3 面包和海绵蛋糕加工品质分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 转1S~lx2.3*基因小麦植株检测 |
3.3.2 转1S~lx2.3*基因株系纯合 |
3.3.3 转1S~lx2.3*基因纯合株系中HMW-GS基因表达分析 |
3.3.4 转基因株系中贮藏蛋白合成加工相关基因的表达分析 |
3.3.5 转1S~lx2.3*基因纯合株系面包和海绵蛋糕加工品质分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 1S~lx2.3*亚基的面包和海绵蛋糕加工品质效应 |
3.4.2 1S~lx2.3*亚基与小麦内源亚基的相互作用 |
3.4.3 贮藏蛋白合成加工相关基因的表达 |
第四章 小麦无性系变异体AS273中1Dy12亚基沉默机制和品质效应研究 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 小麦材料 |
4.1.2 主要试剂 |
4.1.3 本章所用引物序列 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 农艺性状调查 |
4.2.2 小麦籽粒HMW-GS提取及SDS-PAGE分析 |
4.2.3 基因组DNA提取及1Dy12基因编码序列的扩增 |
4.2.4 1Dy12基因全长扩增、测序及序列比对 |
4.2.5 总RNA提取及相关基因表达分析 |
4.2.6 小麦籽粒透射电镜(TEM)分析 |
4.2.7 面粉加工品质分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 无性系变异体AS273中1Dy12 亚基缺失的SDS-PAGE鉴定 |
4.3.2 无性系变异体AS273中HMW-GS在籽粒不同发育时期积累情况分析 |
4.3.3 不同发育时期籽粒1Dy12基因的表达分析 |
4.3.4 AS273中1Dy12基因沉默的分子机制探究 |
4.3.5 AS273籽粒中贮藏蛋白合成加工相关基因表达分析 |
4.3.6 AS273籽粒发育不同时期蛋白体观察 |
4.3.7 AS273主要农艺性状差异 |
4.3.8 AS273和KN199面粉品质特性分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 突变体AS273中1Dy12基因属于转录后沉默 |
4.4.2 1Dy12基因沉默对贮藏蛋白合成加工相关基因表达的影响 |
4.4.3 1Dy12亚基的面粉加工品质效应 |
4.4.4 AS273潜在利用价值 |
第五章 全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(5)小麦NGli-D2、Sec-1s和1Dx5+1Dy10高代聚合体的品质和农艺性状分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 前言 |
1.1 小麦品质改良研究现状 |
1.2 小麦育种研究现状 |
1.2.1 分子标记辅助育种研究现状 |
1.2.2 诱变育种研究现状 |
1.3 小麦蛋白质研究进展 |
1.3.1 小麦蛋白质构成 |
1.3.2 高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS) |
1.3.3 醇溶蛋白(Gliadin) |
1.3.4 麦谷蛋白聚合体 |
1.4 1BL/1RS易位系的研究现状 |
1.5 小麦籽粒蛋白组分研究现状 |
1.5.1 小麦籽粒蛋白组分研究方法 |
1.5.2 蛋白组分含量对小麦加工品质的影响 |
1.6 小麦品质性状研究及利用 |
1.6.1 沉降值对小麦加工品质的影响 |
1.6.2 小麦面筋对小麦加工品质的影响 |
1.6.3 面粉色泽对品质的影响 |
1.6.4 揉混参数对面粉品质的影响 |
1.6.5 蛋白组分对面粉品质的影响 |
1.7 小麦农艺性状研究进展 |
1.8 本研究的目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 特异引物 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 田间种植 |
2.2.2 基因聚合体鉴定实验方法 |
2.2.3 小麦面粉磨制及蛋白质含量和水分测定 |
2.2.4 小麦粉沉降值的测定 |
2.2.5 小麦粉面筋含量的测定 |
2.2.6 小麦面粉色泽的测定 |
2.2.7 小麦揉混参数的测定 |
2.2.8 小麦蛋白组分的测定 |
2.2.9 小麦农艺性状的测定标准 |
2.3 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 基因聚合体鉴定分析 |
3.2 基因聚合体的品质效应分析 |
3.2.1 基因聚合体对品质指标的影响 |
3.2.2 基因聚合体对揉混参数的影响 |
3.2.3 基因聚合体对蛋白组分的影响 |
3.3 蛋白组分与品质性状的相关性分析 |
3.4 基因聚合体农艺性状效应分析 |
3.4.1 基因聚合体农艺性状表型分析 |
3.4.2 基因聚合体籽粒性状效应分析 |
3.5 基因聚合体籽粒性状相关性分析 |
4 讨论 |
4.1 分子标记辅助选择基因聚合体 |
4.2 基因聚合对小麦品质的影响 |
4.3 蛋白组分比例对小麦品质指标和面团特性的影响 |
4.4 基因聚合体对小麦农艺性状的影响 |
4.5 问题与展望 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(6)小麦品质性状—沉淀值的全基因组关联分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 小麦沉淀值及其研究进展 |
1.1.1 沉淀值的测定方法 |
1.1.2 沉淀值影响因素 |
1.1.3 环境对沉淀值的影响 |
1.1.4 基因型对沉淀值影响 |
1.2 关联分析基本方法 |
1.2.1 数量性状基因座的传统连锁作图 |
1.2.2 全基因组关联分析 |
1.2.3 全基因组关联分析的发展 |
1.2.4 单核苷酸多态性及基因芯片 |
1.2.5 连锁不平衡 |
1.2.6 影响连锁不平衡的因素 |
1.3 研究的目的与意义 |
1.4 技术路线 |
第二章 沉淀值的全基因组关联分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料与大田种植 |
2.1.2 面粉制备 |
2.2 性状的测定与分析 |
2.2.1 沉淀值地测定 |
2.2.2 DNA提取与分型 |
2.2.3 SNP标记的填补与统计 |
2.2.4 表型数据 |
2.2.5 群体结构分析 |
2.2.6 连锁不平衡分析 |
2.2.7 关联分析与SNP位点的筛选 |
第三章 结果分析 |
3.1 沉淀值数数据分析 |
3.2 660K SNP基因芯片分型结果 |
3.3 群体结构分析 |
3.4 主成分分析 |
3.5 亲缘关系分析 |
3.6 连锁不平衡分析 |
3.7 五个环境下沉淀值性状的全基因组关联分析 |
3.7.1 原始数据关联分析 |
3.7.2 基因填补后关联分析 |
3.7.3 K=29 时填补后数据关联分析 |
3.7.4 K=29 时原始数据平均值关联分析 |
3.8 单倍型Block分析 |
3.9 关联位点优异等位变异 |
第四章 讨论 |
4.1 小麦沉淀值特性 |
4.2 全基因组关联分析 |
4.3 小麦沉淀值关联分析 |
4.3.1 群体结构 |
4.3.2 混合线性模型选择 |
4.3.3 SNP位点定位 |
第五章 结论和展望 |
5.1 全文结论 |
5.1.1 沉淀值 |
5.1.2 关联分析遗传标记 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表论文及专利情况 |
(7)中国部分普通小麦核心种质HMW-GS的特点及其与若干品质性状的关联分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 小麦籽粒贮藏蛋白的组成和分类 |
1.2 高分子量麦谷蛋白亚基的研究进展 |
1.2.1 小麦HMW-GS编码基因的定位和组成 |
1.2.2 高分子量麦谷蛋白亚基的命名 |
1.2.3 高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因的克隆和结构 |
1.2.4 普通小麦HMW-GS的分子结构 |
1.2.5 高分子量麦谷蛋白亚基的等位变异 |
1.2.6 小麦高分子量麦谷蛋白亚基的鉴定方法 |
1.2.7 普通小麦的HMW-GS多样性研究进展 |
1.2.8 高分子量麦谷蛋白亚基基因在小麦品质改良育种中的应用 |
1.3 高分子量麦谷蛋白亚基与小麦品质关系 |
1.4 研究的目的和意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 小麦籽粒蛋白质提取 |
2.2.2 SDS-PAGE电泳方法 |
2.2.3 小麦品质测定方法 |
2.3 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 299份小麦品种(系)的HMW-GS组成 |
3.2 299份小麦品种(系)的HMW-GS组合类型 |
3.3 299份小麦品种(系)的HMW-GS等位基因组合的聚类分析 |
3.4 中国部分核心种质小麦品种(系)的品质性状特点及相关分析 |
3.4.1 中国部分核心种质小麦品种(系)品质性状特点 |
3.4.2 中国部分核心种质小麦品种(系)品质性状间的相关性分析 |
3.5 中国部分核心种质小麦HMW-GS亚基类型及亚基组合与部分品质性状的关系 |
3.5.1 中国部分核心种质小麦HMW-GS的亚基变异类型的部分品质性状 |
3.5.2 中国部分核心种质小麦不同HMW-GS亚基类型与部分品质性状的关系 |
3.5.3 中国部分核心种质小麦不同HMW-GS组合与部分品质性状的关系 |
4 讨论 |
4.1 中国部分核心种质资源小麦HMW-GS组成特点及其遗传多样性 |
4.2 小麦HMW-GS特点与若干品质性状的关系 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(8)野生二粒小麦面粉加工品质相关性状的全基因组关联分析及高分子量谷蛋白亚基基因1Ax1的克隆(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩写词(Abbreviations) |
第一章 绪论 |
1.1 野生二粒小麦的相关研究及其进展 |
1.1.1 野生二粒小麦的形态特点与分布 |
1.1.2 野生二粒小麦全基因组的研究进展 |
1.1.3 野生二粒小麦优质性状及育种应用 |
1.1.4 小麦贮藏蛋白的组成和分类 |
1.1.5 种子储藏蛋白与品质性状的关系 |
1.1.6 小麦品质性状定位的研究进展 |
1.2 全基因组关联分析的研究进展 |
1.2.1 全基因组关联分析基本原理 |
1.2.2 全基因组关联分析的方法与策略 |
1.2.3 全基因组关联分析的优势与不足 |
1.2.4 全基因组关联分析的应用 |
1.3 高分子量谷蛋白的研究进展 |
1.3.1 HMW-GS基因的分子结构特点 |
1.3.2 HMW-GS分子标记开发 |
1.3.3 HMW-GS与小麦面包品质的关系 |
1.4 本研究的目的与意义 |
第二章 野生二粒小麦面粉加工品质相关性状的关联分析 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 实验试剂与仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 植物DNA的提取 |
2.2.2 基因组DNA浓度及纯度的鉴定 |
2.2.3 试验设计及性状调查 |
2.2.4 面粉加工品质性状统计分析 |
2.2.5 小麦55K SNP基因芯片基因分型 |
2.2.6 群体结构分析 |
2.2.7 全基因组关联分析 |
2.2.8 候选基因的鉴定 |
2.3 结果分析 |
2.3.1 野生二粒小麦面粉加工品质的表型变异分析 |
2.3.2 面粉加工品质性状与环境的互作关系 |
2.3.3 面粉加工品质性状相关性分析 |
2.3.4 小麦55K芯片A、B染色体位点的多样性 |
2.3.5 基于小麦55K芯片的121份野生二粒小麦群体结构分析 |
2.3.6 面粉品质相关性状的全基因组关联分析 |
2.3.7 显着关联的SNP位点预测的候选基因 |
2.4 讨论 |
2.4.1 品质性状相关性分析 |
2.4.2 面粉加工品质相关的SNP位点分析 |
2.4.3 候选基因功能分析 |
2.4.4 GWAS分析影响因素 |
第三章 野生二粒小麦J129-1Ax1亚基基因克隆与分析 |
3.1 试验材料 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 实验试剂与仪器 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 植物DNA的提取和纯化 |
3.2.2 HMW-GS基因的PCR扩增与回收 |
3.2.3 PCR产物T载克隆 |
3.2.4 定向缺失制备亚克隆 |
3.2.5 DNA测序与分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 HMW-GS基因的PCR扩增 |
3.3.2 HMW-GS基因的亚克隆 |
3.3.3 野生二粒小麦J129-1Ax1基因的序列特征 |
3.3.4 野生二粒小麦J129-1Ax1基因与已知Ax亚基氨基酸序列的比较 |
3.3.5 野生二粒小麦J129-1Ax1基因的系统进化分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 高分子谷蛋白亚基克隆方法 |
3.4.2 高分子量谷蛋白亚基对小麦品质改良的应用 |
第四章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(9)野生二粒小麦y-型HMW-GS基因渗入普通小麦的遗传特性及其对品质改良的潜在价值(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦的起源及演化 |
1.1.1 小麦在我国的栽培历史 |
1.1.2 远缘杂交在小麦育种中的利用 |
1.2 野生二粒小麦是普通小麦育种的重要种质资源 |
1.2.1 野生二粒小麦的地理分布及其与普通小麦的亲缘关系 |
1.2.2 野生二粒小麦的主要生物学性状 |
1.2.3 野生二粒小麦有益性状及其在普通小麦中的应用研究 |
1.3 小麦高分子量谷蛋白与面粉的加工品质 |
1.3.1 小麦种子储藏蛋白的分类 |
1.3.2 谷蛋白分类 |
1.3.3 HMW-GS蛋白的分离 |
1.3.4 HMW-GS的染色体定位和等位变异 |
1.3.5 HMW-GS基因的结构特征 |
1.3.6 HMW-GS基因的分子克隆 |
1.3.7 HMW-GS与品质的关系 |
1.3.8 HMW-GS基因沉默研究概况 |
1.3.9 1Ay亚基基因研究进展 |
1.3.10 1By亚基基因研究进展 |
1.4 本研究立题依据和主要研究内容 |
第二章 来自野生二粒小麦的活性1Ay基因及其在普通小麦中稳定表达的分子鉴定 |
2.1 前言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 种子全蛋白提取 |
2.2.3 SDS-PAGE凝胶电泳 |
2.2.4 基因组DNA提取 |
2.2.5 基因组DNA的 PCR扩增 |
2.2.6 PCR产物T-载体克隆 |
2.2.7 热击感受态的制备 |
2.2.8 转化大肠杆菌 |
2.2.9 阳性克隆筛选 |
2.2.10 提取质粒 |
2.2.11 定向缺失制备亚克隆 |
2.2.12 DNA序列测定与分析 |
2.2.13 克隆基因的体外表达 |
2.2.14 序列系统进化分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 野生二粒小麦D97 及后代品系TaAy7-40的HMW-GS组成 |
2.3.2 野生二粒小麦D97、普通小麦CN16 及其后代品系TaAy7-40中1Ay基因的分子鉴定 |
2.3.3 野生二粒小麦D97的1Ay基因编码区的结构特征 |
2.3.4 后代品系与亲本1Ay基因的序列比对分析 |
2.3.5 三个克隆的Glu-1Ay等位基因的系统发育分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 TaAy7-40和D97的1Ay等位基因的鉴定 |
2.4.2 1Ay序列的变异 |
2.4.3 野生二粒小麦1Ay基因成功地被转移并整合入普通小麦 |
2.4.4 野生二粒小麦有效地丰富普通小麦Glu-1Ay等位基因的遗传多样性 |
第三章 野生二粒小麦Glu-1By等位基因在普通小麦中稳定表达的分子特性 |
3.1 前言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验方法 |
3.2.2.1 谷蛋白提取和SDS-PAGE分析 |
3.2.2.2 DNA提取和PCR扩增 |
3.2.2.3 PCR片段的克隆与序列分析 |
3.2.2.4 序列比对和聚类分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 后代品系TaAy7-40的1By亚基的SDS-PAGE分析 |
3.3.2 1By基因的分子鉴定 |
3.3.3 后代品系和亲本1By基因的序列比对分析 |
3.3.4 后代品系和双亲1By基因的系统进化分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 TaAy7-40和CN16的1By等位基因的鉴定 |
3.4.2 野生二粒小麦有效的丰富普通小麦Glu-B1-2 等位基因的遗传多样性 |
第四章 野生二粒小麦y-型HMW-GS对普通小麦加工品质的潜在利用价值 |
4.1 前言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.2.1 根尖染色体观察 |
4.2.2.2 面粉加工品质测定及参数分析 |
4.2.2.2.1 润麦并制粉 |
4.2.2.2.2 蛋白质含量的测定 |
4.2.2.2.3 面筋含量的测定 |
4.2.2.2.4 沉降值的测定 |
4.2.2.2.5 粉质参数的测定 |
4.2.2.3 统计分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 杂交后代TaAy7-40 的表型和核型性状分析 |
4.3.2 后代TaAy7-40 加工品质比较 |
4.4 讨论 |
第五章 稳定品系TaAy7-40 中的活性1Ay基因在普通小麦间的稳定传递及其对品质的改良潜能 |
5.1 前言 |
5.2 材料和方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 谷蛋白提取和SDS-PAGE分析 |
5.2.3 DNA提取和PCR扩增 |
5.2.4 PCR片段的克隆与序列分析 |
5.2.5 序列比对和聚类分析 |
5.2.6 农艺性状测定 |
5.2.7 面粉加工品质测定及参数分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 杂种F_1 田间植株 |
5.3.2 SDS-PAGE分析 |
5.3.3 F_4 代姊妹系和父本N9的1Ay基因的分子鉴定 |
5.3.3.1 1Ay序列的分子克隆 |
5.3.3.2 1Ay的核苷酸序列分析 |
5.3.3.3 1Ay的氨基酸序列分析 |
5.3.4 系统进化分析 |
5.3.5 F_5 代稳定株系及其双亲的田间农艺性状 |
5.3.6 F_5 代稳定株系及其双亲的加工品质分析 |
5.4 讨论 |
5.4.1 1Ay基因在普通小麦中的遗传稳定性 |
5.4.2 新的1Ay等位基因的鉴定及其等位变异性 |
5.4.3 Glu-A1位点的HMW-GS对小麦加工品质的贡献 |
本研究的主要创新点 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间已发表的论文和完成的专利 |
(10)新疆小麦谷蛋白鉴定与分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 小麦籽粒蛋白组成及分类 |
1.2 高分子量谷蛋白 |
1.2.1 染色体定位及遗传变异类型 |
1.2.2 HMW-GS对面粉品质的影响 |
1.3 低分子量谷蛋白 |
1.3.1 染色体定位及遗传多样性 |
1.3.2 LMW-GS的分子结构 |
1.3.3 LMW-GS的研究方法 |
1.3.4 LMW-GS对面粉品质的影响 |
1.4 小麦地方品种资源利用概况 |
1.5 新疆小麦研究现状 |
1.6 研究目的和意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 SDS-PAGE分析 |
2.2.2 基因组DNA提取 |
2.2.3 LMW-GS等位变异特异引物PCR扩增 |
2.2.4 Glu-A3位点LMW-GS基因的PCR扩增 |
2.2.5 PCR产物连接 |
2.2.6 制备感受态细胞 |
2.2.7 转化大肠杆菌 |
2.2.8 筛选阳性克隆 |
2.2.9 DNA序列测定与分析 |
3 结果与分析 |
3.1 SDS-PAGE鉴定新疆小麦HMW-GS组成 |
3.2 PCR鉴定新疆小麦LMW-GS组成 |
3.3 Glu-A3位点LMW-GS基因序列分析 |
4 讨论 |
4.1 新疆小麦HMW-GS组成多样性及新亚基 |
4.2 新疆小麦LMW-GS组成与新类型 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
资助来源 |
四、高、低分子量麦谷蛋白亚基等位变异对小麦加工品质性状的影响(论文参考文献)
- [1]国内多个主栽冬小麦品种背景下麦谷蛋白亚基近等基因系的转育与鉴定[D]. 李伶玉. 西北农林科技大学, 2021
- [2]小麦1Dx5+1Dy10、NGli-D2和Sec-1s高代聚合体的鉴定及应用[D]. 闫敏. 山东农业大学, 2021(01)
- [3]小麦品种HMW-GS组成及其与品质性状的相关分析[D]. 高耸. 华中农业大学, 2020(02)
- [4]高大山羊草1Slx2.3*及1Sly16*和小麦1Dy12亚基面粉加工品质效应分析[D]. 陈海强. 中国农业科学院, 2020
- [5]小麦NGli-D2、Sec-1s和1Dx5+1Dy10高代聚合体的品质和农艺性状分析[D]. 范可欣. 山东农业大学, 2020(11)
- [6]小麦品质性状—沉淀值的全基因组关联分析[D]. 董松果. 河南科技学院, 2020(12)
- [7]中国部分普通小麦核心种质HMW-GS的特点及其与若干品质性状的关联分析[D]. 郝浩楠. 华中农业大学, 2019(02)
- [8]野生二粒小麦面粉加工品质相关性状的全基因组关联分析及高分子量谷蛋白亚基基因1Ax1的克隆[D]. 张灿灿. 河南大学, 2019(01)
- [9]野生二粒小麦y-型HMW-GS基因渗入普通小麦的遗传特性及其对品质改良的潜在价值[D]. 王真真. 四川农业大学, 2018
- [10]新疆小麦谷蛋白鉴定与分析[D]. 徐东阳. 四川农业大学, 2018(02)