薄壳苦荞种子代谢组学分析与AGL11基因克隆和表达研究

发布时间：2021-01-18 01:20

　　薄壳苦荞具有果壳薄、易脱壳特性,为生脱加工苦荞米提供了宝贵种质资源。本试验以杂交薄壳苦荞贵米苦荞18号（M18）为主要材料,研究薄壳苦荞的农艺与产量性状、种子表型特征、主要贮藏物含量、GC-MS代谢组分分析、以及AGL11基因克隆与表达分析。主要研究结果如下:1.显微观察发现M18果壳细胞层数较厚壳父本晋荞麦2号（JQ2）少,且果壳与果仁间存在明显间隙。表型分析显示M18种子较JQ2短小,无明显的棱,部分种子存在果壳破裂现象。M18果壳率为14.99%,极显著低于晋荞麦2号（JQ2）。2.M18单株产量较JQ2低13.73%,达到显著差异水平;但单株果仁重与对照无明显差异,同时,M18单株粒数较JQ2提高46.58%,达到极显著差异水平。M18籽粒支链淀粉为39.49%、直链淀粉为15.94%,均稍低于JQ2,但未达到显著水平。M18籽粒谷蛋白为1.37%、清蛋白为3.10%、球蛋白为0.19%,显著或极显著低于JQ2;醇溶蛋白为1.24%、总黄酮为2.05%,与JQ2差异不显著。3.GC-MS联用技术共鉴定获得92种苦荞种子代谢物,包括有机酸（31%）、氨基酸（24%）、糖类（11%... 

【文章来源】：贵州师范大学贵州省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

灌浆前期(10d)与后期(30d)晋荞麦2号(A)和贵米苦荞18号(B)种子的横、纵切面显微结构

2.3薄壳苦荞的种子千粒重和果壳率M18种子较JQ2小，M18的种子千粒重极显著低于对照(图2-2)，其中，M18的种子的果仁重量为15.56g，较JQ2降低16.78%，而果壳重量降低幅度明显，是JQ2的44.56%。JQ2的果壳率为25.85%，M18的果壳率为14.99%，呈极显著差异。表明薄壳苦荞籽粒在脱壳加工上具有更高的优势。图2-2晋荞麦2号和贵米苦荞18号的千粒重和果壳率，A:晋荞麦2号、B:贵米苦荞18号Fig2-2ThousandgrainweightandshellratioofJQ2andM18.A:JQ2;B:M182.4薄壳苦荞的农艺与产量性状苦荞具有无限花序生物学特征，营养生长与生殖生长重叠期长。由表2-1可知，灌浆期间株高与分枝数均出现逐渐增加的趋势，而杂交株系M18较对照具有株高明显升高的特征，达到极显著水平。M18的分枝数略高于对照，但差异并不显著。M18的单株粒数较对照提高46.58%，达到极显著差异水平；单株产量较对照降低13.73%，达到显著差异水平；单株饱满籽粒数较对照增加11.4%，未达到显著差异水平；但单株果仁重与对照相当。表2-1晋荞麦2号与贵米苦18号的农艺与产量性状Table2-1.AgronomicandyieldcharacteristicsofJQ2andM18材料Material株高Plantheight(cm)分枝数Effectivebranchingnumber(个)单株粒数Grainnumberperplant(颗)每株籽粒饱满数Fullfillinggrainnumberperplant(颗)单株产量Yieldperplant(g)单株果仁产量Kernelyieldperplant(g)JQ2110.7±4.8B7.1±0.2a324.8±24.7B197.1±11.3a4.6±0.3a3.4±0.2aM18130.1±5.2A7.2±0.2a476.1±39.0A219.6±9.0a4.0±0.2b3.4±0.2a

M18与JQ2籽粒的清蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白和球蛋白含量，如图显示M18籽粒的总蛋白含量低于JQ2，其中JQ2和M18谷蛋白含量分别为1.37%和2.52%，M18低于JQ2，达到极显著水平；清蛋白含量3.96%和3.10%，M18低于JQ2，达到显著性水平；醇溶蛋白含量1.24%和1.61%，M18低于JQ2，未达到显著性水平；球蛋白含量分别为0.34%和0.19%，M18低于JQ2，达到极显著水平。另外，可以看出M18和JQ2的蛋白质中清蛋白含量最高，其次为谷蛋白，醇溶蛋白次之，最低的是球蛋白。M18和JQ2黄酮含量分别为2.05%和2.11%，M18稍低于JQ2，未达到显著性差异。图2-3贵米苦荞18号与晋荞麦2号的支链淀粉、直链淀粉；谷蛋白、清蛋白、醇溶谷蛋白、球蛋白含量；黄酮含量Fig2-3ContentofAmylopectin、Amylose、Glutelin、Albumin、Prolamine、Globulin、FlavonoidsofM18andJQ23讨论3.1杂交薄壳苦荞种子表型特征早期有学者对荞麦的根、茎、叶进行了形态学与解剖学的比较研究[67]；游亚丽等利用石蜡切片法比较研究了金荞麦和荞麦两种植物的叶、叶柄、茎和根的解剖结构特征[68]。本研究通过苦荞种子的显微结构图观察，可以看出M18种子果壳细胞壁较薄，细胞层数较父本厚壳苦荞JQ2明显减少，说明杂交苦荞M18的薄壳特性与果壳细胞层减少与细胞壁变薄有关。此外，细胞显微观察还发现M18种子果壳与果仁之间存在间隙，这


本文编号：2983978