五个黑粒小麦品系细胞遗传学分析及有关色素基因克隆

摘要

黑粒小麦含有蛋白质、维生素、矿物质、生物黄铜、氨基酸、廿八醇、膳食纤维及花青素等多种营养元素。因其种子中富含花青素，在抗肿瘤、抗炎症、抗过敏、降血糖、清除自由基、抗衰老、防辐射、提高免疫力、预防心脑血管疾病等方面具有重要保健功能，是珍贵的小麦种质资源。
　　本研究利用形态学与细胞学标记、分子标记和原位杂交检测等技术手段对5个黑粒小麦品系进行细胞遗传学分析；并对花青素合成途径相关基因F3H进行克隆、生物信息学分析、基因表达分析，以期研究黑粒小麦花青素来源及合成代谢调控模式，为开发富含保健功能的黑粒小麦提供理论基础。
　　形态学与细胞学检测结果表明：“哈师3-37-1”、“哈师3-39-1”、“哈师3-13-1”、“哈师10-38-1”、“哈师6-20-1”5个黑粒小麦品系形态学表现均为普通小麦，黑粒，黑胚乳。根尖细胞染色体数为42条，遗传性稳定。
　　分子标记检测结果表明：利用E染色体组特异引物，在“哈师3-37-1”、“哈师3-39-1”、“哈师3-13-1”、“哈师10-38-1”、“哈师6-20-1”5个黑粒小麦品系中均扩增出片段大小约为982bp的E组特异条带。利用E组特异SSR引物对5个品系进行扩增，引物Xedm205在5个品系中均扩增出片段大小约244bp的二倍体长穗偃麦草(Thinopyrum elongatum)5ES染色体成分；引物Xedm335在5个品系中均扩增出片段大小约152bp的二倍体长穗偃麦草5EL染色体成分。初步推定这5个品系中含有5E染色体遗传成分。基因组原位杂交结果表明：5个品系均有E组染色体杂交信号。此外参与花青素生物合成途径的F3H基因的克隆、生物信息学分析及基因表达结果表明：F3H基因在黑粒小麦和普通小麦中保守性很高，核苷酸与氨基酸序列差异很小，表达模式上存在差异。

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第1章 绪 论

1.1黑粒小麦的遗传资源与研究应用

1.2小麦中转入外源基因的方式

1.3小麦中外源染色体的检测方法

1.4植物中花青素的结构、性质及种类

1.5花青素的生物合成途径

1.6花青素生物合成相关基因

1.7黑粒小麦中花青素的研究进展

1.8本课题的研究目的及意义

第2章 形态学与细胞学鉴定

2.1引言

2.2实验材料

2.3实验方法

2.4结果与讨论

2.5本章小结

第3章 分子标记鉴定

3.1引言

3.2实验材料

3.3实验方法

3.4实验结果与讨论

3.5本章小结

第4章 原位杂交鉴定

4.1引言

4.2实验材料

4.3实验方法

4.4实验结果和讨论

4.5本章小结

第5章 黑粒小麦黄烷酮-3-羟化酶基因克隆及生物信息学分析

5.1引言

5.2黑粒小麦黄烷酮-3-羟化酶基因克隆

5.3黑粒小麦黄烷酮-3-羟化酶基因生物信息学分析

5.4本章小结

第6章 黑粒小麦灌浆期籽粒中F3H和DFR基因表达分析

6.1引言

6.2实验材料

6.3实验方法

6.4实验结果与讨论

6.5本章小结

结论

参考文献

图版说明

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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