水稻淀粉相关性状的SSR标记关联分析及OsAGPL3基因优异单体型鉴定
发布时间：2021-10-07 19:20
水稻是一种具有悠久栽培历史的一年生禾本科作物,也是世界上三大粮食作物之一。在生活水平日渐提高的今天,人们关注的不仅是吃饱而且将注意力更加侧重于品质,其品质相关性状的研究已经成为近些年来水稻科研的重点。碾磨品质、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质是评价稻米品质的4个主要指标,其中,蒸煮食味品质作为一个非常重要而复杂的指标受到遗传学者和育种学家的广泛关注。直链淀粉含量（AAC）、支链淀粉含量（APC）、胶稠度（GC）和糊化温度（GT）是影响稻米蒸煮食味品质的主要因素,因此,研究上述4个性状在不同水稻品种中的变异规律,挖掘控制性状的标记位点,对改善稻米蒸煮食味品质具有重要意义,基于此,本研究选用154个均匀分布于水稻12条染色体的SSR标记对269份粳稻品种构成的自然群体进行全基因组扫描,对直链淀粉含量、支链淀粉含量、胶稠度和糊化温度等4个淀粉相关性状与SSR标记进行关联分析,在此基础上,以具有广泛代表性的77个粳稻品种,开展用SSR标记关联分析鉴定出的OsAGPL3基因与淀粉相关性状进行关联分析,结果如下:（1）通过对269份粳稻品种淀粉相关性状测定显示,糊化温度的变异系数相对较小,而直链淀...
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直链淀粉的分子结构
图 1-2 支链淀粉的分子结构[19,20]Fig. l-2 Molecular structure of Amylopectin4 淀粉的生物合成淀粉在高等植物中主要在淀粉体和叶绿体中合成，并且在光合和非光合组织都有转运淀粉（transitory starch）指的是白天进行光合作用合成的淀粉，作为储备碳源它代谢中，等到晚间的时候转运到植株的其它部位。比较小的转运淀粉颗粒几乎都粉组成[25-27]。贮藏淀粉（storage starch）在淀粉体中合成的淀粉贮藏时间较长，是要存在形式，并且作为种子发芽时的营养物质[28]。通常人们所提到的淀粉一般是贮淀粉合成过程受到一系列酶的调控。在叶绿体中，卡尔文循环固定的 CO2作为碳源到淀粉合成中，而在淀粉体中，它自身不能通过光合作用固定 CO2，因此将蔗糖作与淀粉合成。蔗糖由蔗糖酶分解为果糖和 UDP-葡萄糖，然后在 UDPG-焦磷酸PP）的催化下生成 1-磷酸葡萄糖[29]。研究表明，与稻米淀粉合成相关的酶主要有括 ADP 葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉分支酶(SBE)、颗粒结合淀粉合成酶(G性淀粉合成酶(SSS)和脱分支酶(DBE)，各类酶又存在相应的同工型，有近 20 个之多码以上这些酶，在合成的不同阶段每个基因都起着不同但都有至关重要的作用[30,3
图 1-3 淀粉生物合成途径Fig. 1-3 The pathway of starch biosynthesis.1.5 ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGP）在淀粉合成中的中的功能ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（简称 AGP 酶）格外重要，蒸煮食味品质被认为主要由 AGP决定作用[37]。它是水稻中催化淀粉合成第一阶段的关键酶，催化 1-磷酸葡萄糖和 ATP ADP-葡萄糖（ADP-glucose，ADPG），ADPG 作为活化葡萄糖基供体将糖基部分加到（1聚糖引物的非还原端[38]，进而作为底物参与淀粉的合成，其浓度直接影响淀粉的合成速效率，植物组织中淀粉合成的曲线与积累曲线基本一致。根据前人的研究表明，AGP 是合成的限速酶[39-40]，类似于其他代谢过程的限速酶，AGP 同样是变构调节酶，正向经-磷酸甘油激活而受到负向无机磷酸的抑制[41]。水稻 AGP 基因家族主要由四个大亚OsAGPL1、OsAGPL2、OsAGPL3 和 OsAGPL4）和两个小亚基（OsAGPS1 和 OsAGPS2）[34]。通常情况下小亚基分子量在 50-55KDa 之间，大亚基分子量在 51-60KDa 之间[42]。大亚基和小亚基的序列，发现它们均有较大的同源性，但在 AGpase 中承担的功能不同亚基被认为是酶的调节中心，而小亚基则是酶的催化中心[43]。Lee 等人证实了 OsAGPLsAGPS2 在胚乳中特异性表达[44]；Akihiro、Ohdan 等人发现 OsAGPL4 在源组织和库组织[45-46]
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻籽粒性状的SSR关联分析[J]. 陈氏秋江,党小景,刘强明,赵凯铭,王卉,洪德林. 中国水稻科学. 2014(03)
[2]水稻纹枯病抗性关联分析及抗性等位变异发掘[J]. 孙晓棠,卢冬冬,欧阳林娟,胡丽芳,边建民,彭小松,陈小荣,傅军如,贺晓鹏,贺浩华,朱昌兰. 作物学报. 2014(05)
[3]植物基因组中的连锁不平衡[J]. 王荣焕,王天宇,黎裕. 遗传. 2007(11)
[4]植物支链淀粉生物合成研究进展[J]. 高振宇,黄大年,钱前. 植物生理与分子生物学学报. 2004(05)
[5]水稻直链淀粉含量与籼粳分化度的QTL及其相互关系研究[J]. 吴长明,孙传清,陈亮,李自超,王象坤. 中国农业大学学报. 2000(05)
[6]水稻高产、高效、高氨基酸含量及营养价的施氮量优化[J]. 王德仁,卢婉芳,温怀南,杨志根. 中国农学通报. 1995(02)
博士论文
[1]水稻关联定位群体的构建及若干品质性状的关联分析[D]. 金亮.浙江大学 2009
[2]水稻淀粉合成相关基因对稻米食味品质影响的研究[D]. 吴洪恺.扬州大学 2006
本文编号：3422624
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直链淀粉的分子结构
图 1-2 支链淀粉的分子结构[19,20]Fig. l-2 Molecular structure of Amylopectin4 淀粉的生物合成淀粉在高等植物中主要在淀粉体和叶绿体中合成，并且在光合和非光合组织都有转运淀粉（transitory starch）指的是白天进行光合作用合成的淀粉，作为储备碳源它代谢中，等到晚间的时候转运到植株的其它部位。比较小的转运淀粉颗粒几乎都粉组成[25-27]。贮藏淀粉（storage starch）在淀粉体中合成的淀粉贮藏时间较长，是要存在形式，并且作为种子发芽时的营养物质[28]。通常人们所提到的淀粉一般是贮淀粉合成过程受到一系列酶的调控。在叶绿体中，卡尔文循环固定的 CO2作为碳源到淀粉合成中，而在淀粉体中，它自身不能通过光合作用固定 CO2，因此将蔗糖作与淀粉合成。蔗糖由蔗糖酶分解为果糖和 UDP-葡萄糖，然后在 UDPG-焦磷酸PP）的催化下生成 1-磷酸葡萄糖[29]。研究表明，与稻米淀粉合成相关的酶主要有括 ADP 葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉分支酶(SBE)、颗粒结合淀粉合成酶(G性淀粉合成酶(SSS)和脱分支酶(DBE)，各类酶又存在相应的同工型，有近 20 个之多码以上这些酶，在合成的不同阶段每个基因都起着不同但都有至关重要的作用[30,3
图 1-3 淀粉生物合成途径Fig. 1-3 The pathway of starch biosynthesis.1.5 ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGP）在淀粉合成中的中的功能ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（简称 AGP 酶）格外重要，蒸煮食味品质被认为主要由 AGP决定作用[37]。它是水稻中催化淀粉合成第一阶段的关键酶，催化 1-磷酸葡萄糖和 ATP ADP-葡萄糖（ADP-glucose，ADPG），ADPG 作为活化葡萄糖基供体将糖基部分加到（1聚糖引物的非还原端[38]，进而作为底物参与淀粉的合成，其浓度直接影响淀粉的合成速效率，植物组织中淀粉合成的曲线与积累曲线基本一致。根据前人的研究表明，AGP 是合成的限速酶[39-40]，类似于其他代谢过程的限速酶，AGP 同样是变构调节酶，正向经-磷酸甘油激活而受到负向无机磷酸的抑制[41]。水稻 AGP 基因家族主要由四个大亚OsAGPL1、OsAGPL2、OsAGPL3 和 OsAGPL4）和两个小亚基（OsAGPS1 和 OsAGPS2）[34]。通常情况下小亚基分子量在 50-55KDa 之间，大亚基分子量在 51-60KDa 之间[42]。大亚基和小亚基的序列，发现它们均有较大的同源性，但在 AGpase 中承担的功能不同亚基被认为是酶的调节中心，而小亚基则是酶的催化中心[43]。Lee 等人证实了 OsAGPLsAGPS2 在胚乳中特异性表达[44]；Akihiro、Ohdan 等人发现 OsAGPL4 在源组织和库组织[45-46]
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻籽粒性状的SSR关联分析[J]. 陈氏秋江,党小景,刘强明,赵凯铭,王卉,洪德林. 中国水稻科学. 2014(03)
[2]水稻纹枯病抗性关联分析及抗性等位变异发掘[J]. 孙晓棠,卢冬冬,欧阳林娟,胡丽芳,边建民,彭小松,陈小荣,傅军如,贺晓鹏,贺浩华,朱昌兰. 作物学报. 2014(05)
[3]植物基因组中的连锁不平衡[J]. 王荣焕,王天宇,黎裕. 遗传. 2007(11)
[4]植物支链淀粉生物合成研究进展[J]. 高振宇,黄大年,钱前. 植物生理与分子生物学学报. 2004(05)
[5]水稻直链淀粉含量与籼粳分化度的QTL及其相互关系研究[J]. 吴长明,孙传清,陈亮,李自超,王象坤. 中国农业大学学报. 2000(05)
[6]水稻高产、高效、高氨基酸含量及营养价的施氮量优化[J]. 王德仁,卢婉芳,温怀南,杨志根. 中国农学通报. 1995(02)
博士论文
[1]水稻关联定位群体的构建及若干品质性状的关联分析[D]. 金亮.浙江大学 2009
[2]水稻淀粉合成相关基因对稻米食味品质影响的研究[D]. 吴洪恺.扬州大学 2006
本文编号：3422624
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