中国和欧洲小麦品种资源Wx基因的遗传多样性研究

摘要

Waxy蛋白也称颗粒结合淀粉合成酶(GBSS)，基因位点命名为Wx，其表达与否直接制约着直链淀粉的合成。小麦品种的直链淀粉含量与Waxy蛋白含量高度正相关，尤其是Wx-B1亚基缺失类型小麦品种具有较低直链淀粉含量，较高的支链淀粉含量对面条品质有很强的正向效应。因此，小麦Wx基因的研究对淀粉性状及面条品质改良具有重要意义。 本研究用2对STS标记、1对SSR标记和1对基因特异分子标记，对1739份中国小麦地方品种。Wx基因的3个位点进行了鉴定，共筛选出31份突变体。其中，Wx-A1突变体3份，Wx-B1突变体25份，更重要的是发现了3份地方品种Wx-D1突变体。并用SDS-PAGE方法对部分材料的Wx基因表达进行了功能验证。 另外，利用相同分子标记对来自欧洲18个国家共384份材料进行了Wx基因突变类型检测，仅检测到Wx-B1—种突变类型(共19份)，未发现Wx-A1、Wx-D1突变体。并对中国和欧洲材料突变类型及频率进行了比较分析。整体看，我国地方品种较欧洲材料具有更丰富的Wx基因突变类型。 选用综合性状较好的Wx基因突变材料，如红芒麦、竹秆青、和尚头、灰三糙等配制了10个杂交组合，在F<,2>代检测出4株Wx-A1和Wx-B1的双隐性纯合体，并与郑麦9023、郑麦9405进行了杂交。因Wx-D1位点的基因特异标记是显性标记，不能有效检测纯合性，只检测到4株Wx-A1纯合Wx-D1可能杂合的植株，3株Wx-Rl纯合Wx-Dl可能杂合的植株，这些材料自交后便可获得双隐性纯合体。

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第一章引言

1.1淀粉的结构、物化性质及生物合成

1.1.1淀粉的结构

1.1.2淀粉的物化性质

1.1.3淀粉的生物合成与降解

1.2淀粉对品质的影响

1.2.1淀粉对小麦品质的影响

1.2.2淀粉特性与食品品质的关系

1.3.Wx基因的研究进展

1.3.1 Wx基因的发现与克隆

1.3.2 Wx基因的结构和序列特征

1.3.3 Wx基因的突变类型

1.3.4 Wx基因的表达

1.3.5 Wx基因的调控

1.4糯小麦的研究进展

1.4.1糯小麦突变体的自然分布

1.4.2糯小麦品种选育

1.5本研究的目的和意义

第二章材料与方法

2.1材料

2.2方法

2.2.1基因组DNA的提取

2.2.2检测Wx基因位点的引物

2.2.3 PCR扩增

2.2.4扩增产物的检测

2.2.5酶切反应及检测

2.2.6 Wx蛋白提取和SDS-PAGE电泳

第三章我国小麦地方品种Wx基因多样性分析

3.1不同Wx基因位点的分子标记分析

3.1.1Wx-A1基因位点的STS标记

3.1.2Wx-B1基因位点的STS标记

3.1.3Wx-D1基因位点的SSR标记和STS标记

3.2我国小麦地方品种突变类型分析

3.3我国小麦地方品种Wx蛋白亚基鉴定

3.4Wx-B1位点编码区的检测

第四章欧洲小麦品种Wx基因多样性分析及与中国品种Wx基因变异比较

4.1欧洲品种Wx基因的多样性分析

4.2中国及欧洲小麦品种Wx基因突变比较

第五章Wx基因分子标记的应用

5.1杂交组合

5.2分子标记的应用

第六章讨论

第七章结论

参考文献

致谢

个人简历