不同Wx等位基因近等基因系的构建及遗传效应分析

摘要

基于现代消费的日益个性化，提高稻米品质、培育不同特征的稻米品种既是满足不同稻米消费群体的需求，也是育种研究今后的重要方向。直链淀粉主要是由Wx基因编码的颗粒结合淀粉合成酶(GBSS)催化合成的。AC是影响稻米品质的关键因素。目前在Wx基因座上已发现多个等位基因，具有不同Wx等位基因的品种其直链淀粉含量存在差异。因此有必要对不同Wx等位基因的功能差异进行系统的研究。
　　 本研究利用分子标记辅助选择将不同Wx等位基因(wx、Wxa、Wxb、Wxin)导入到同一优质糯稻品种扬辐糯4号中，建立相应的近等基因系，以培育具有不同AC的品系。通过对不同近等基因系中Wx等位基因表达研究，分析不同Wx等位基因对AC、GC、RVA等理化品质的影响。本研究主要结果如下：
　　 1、通过杂交和回交，将品种明恢63(Wxb)、特青(Wxa-1)、IR36(Wxa-2)、IR64(Wxin)携带的不同Wx基因分别导入扬辐糯4号中，建立了4个以扬辐糯4号为背景的近等基因系。
　　 2、通过对近等基因系和扬辐糯4号五个品种(系)进行Real time RT-PCR和GBSS表达分析，发现具有相同Wx等位基因的品种(系)，Wx基因转录、翻译水平基本一致。wx基因几乎不表达，Wxb等位基因表达量较低，Wxa-1和Wxa-2等位基因的表达量最高，是Wxb等位基因的12～13倍左右，Wxin等位基因的表达量处于Wxa和Wxb中间，是Wxa等位基因的60％左右。
　　 3、具有不同Wx等位基因的近等基因系其编码合成的直链淀粉含量不同。具有wx基因的扬辐糯4号基本不编码合成直链淀粉，NIL-Wxb编码合成的直链淀粉含量较低，NIL-Wxa则较高，而中等直链淀粉含量的近等基因系具有Wxin等位基因。
　　 4、不同Wx等位基因近等基因系的GC差异很大，与AC的相关系数为-0.94，说明Wx基因是调控GC的主效基因。
　　 5、携带不同Wx等位基因材料的RVA谱主要特征值BDV、SBV等差异显著。说明Wx基因是决定RVA特征的重要因子。
　　 6、不同Wx等位基因近等基因系的DSC图谱差异显著。直链淀粉含量高的Wx等位基因近等基因系其DSC特征值(△H、TP、T0、TC)较低，二者呈负相关。

目录

文摘

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论文说明：符号说明

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第一章 文献综述

1.1 国内外水稻品质研究概述

1.2稻米食味品质的影响因素

1.3 分子标记在育种中的应用

1.4淀粉的成分和合成

1.5 Wχ基因的概述

1.5.1 Wχ等位基因的类型

1.5.2 Wχ等位基因的进化

1.5.3不同Wχ等位基因的表达差异

1.6颗粒结合性淀粉合成酶(GBSS)

1.7本研究的目的和意义

第二章 不同Wχ等位基因的近等基因系构建

2.1材料与方法

2.1.1 鉴别不同Wχ等位基因的分子标记

2.1.2 SSI基因的检测

2.1.3不同Wχ等位基因近等基因系的构建

2.3.2分子标记检测近等基因系

2.4.农艺性状鉴定

2.5结果与分析

2.5.1 利用不同分子标记鉴别不同的蜡质基因(Wχ)

2.5.2 不同Wχ等位基因NILs的农艺性状分析

2.6讨论

2.6.1 分子标记辅助选择构建近等基因系及评价

2.6.2不同Wχ等位基因对千粒重的影响

第三章 不同Wχ等位基因对稻米品质影响分析

3.1.材料和方法

3.1.1供试材料

3.1.2仪器和试剂

3.1.3不同Wχ等位基因表达水平测定

3.1.4不同Wχ等位基因近等基因系食味品质理化指标测定

3.2结果和分析

3.2.1 不同Wχ等位基因mRNA的差异分析

3.2.2不同Wχ等位基因翻译水平的差异分析

3.2.3 不同Wχ近等基因系品质的差异分析

3.3小结与讨论

3.3.1 不同Wχ等位基因的表达调控分析

3.3.2不同Wχ基因导致直链淀粉含量的差异

3.3.3 不同Wχ等位基因与其他品质特性的关系

3.4结论

参考文献

致 谢