苦荞矮化突变体矮化特征及差异表达基因分析
发布时间：2021-10-21 07:55
苦荞起源于中国喜马拉雅山南麓地区,广泛种植于世界各地,在我国栽培历史悠久。苦荞营养价值较高,富含蛋白和黄酮类物质,对高血压、糖尿病等有一定的预防和治疗作用,具有营养保健和药用食疗的双重功效,是一种典型的药食两用小杂粮作物。苦荞具有株型较高,多数为1.52 m,茎秆中空,易倒伏的特点,严重影响苦荞的产量,制约着苦荞产业的发展,因此培育具有理想株型且抗倒伏的新品种成为当前迫切解决的育种目标之一。本研究利用前期EMS诱变获得的2个苦荞矮化突变体ftdm1和ftdm2作为试验材料,调查其田间农艺性状、产量性状、茎秆抗倒伏,观察其茎秆细胞显微结构,测定各组织芦丁含量,以期明确野生型与突变体之间的表型及品质差异;同时通过差异表达基因及转录本SNPs分析,初步探究苦荞矮化突变体矮化形成的分子机理。本研究主要结果如下:1.获得的2个矮化突变体株系矮化表型近似纯合,分别为100%和92.31%;相比野生型215.3±12.77 cm的株高,ftdm1和ftdm2的株高分别为82.48±1.98和79.5±10.18 cm,降低了61.69%和63.07%。突变体的茎秆粗度、百粒重以...
【文章来源】：山西农业大学山西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DELLA蛋白调控GA信号转导[58]
-16-79.5±10.18cm，分别降低了61.69%和63.07%，达到极显著水平。2.2.3苦荞矮化突变体其他农艺性状分析矮化突变体和野生型的田间农艺性状（茎粗、主茎节数、节间长度、侧枝数、主根长、颖花数）及收获后产量性状（结实率、单株粒重和百粒重）统计分析，如图2.4所示。结果表明：野生型的平均茎粗为10.39±0.72mm，矮化突变体ftdm1和ftdm2平均茎粗分别为14.09±0.33mm和11.86±0.85mm，差异极显著（P<0.01）；突变体主茎节数减少极显著（P<0.01），由野生型的41±1.5节减少为20±0.89~24±1.41节；对侧枝数的统计结果发现，野生型的侧枝数为9±0.49个，ftdm1和ftdm2分别为8±0.4个和7±0.49个，与ftdm2的差异达到显著水平（p值分别为0.143和0.023）；对主根长的测量结果来看，二者差异不显著，由14.01±1.28cm变为12.93±1.01~14.70±1.26cm，p值分别为0.762和0.110；颖花数约为94±0.9朵，而突变体为90±2.47朵和56±2.01朵，与ftdm2达极显著水平（P<0.01）。从矮化突变体和野生型的产量性状上分析，其中在结实率和百粒重方面，差异不明显（野生型的结实率为27.33%±0.02，突变体的结实率分别为26.33%±0.02和32.34%±0.16（p>0.05）；野生型的百粒重为1.84±0.06g，突变体的百粒重则分别为1.87±0.05g和2.06±0.11g（p>0.05）；野生型的单株粒重为21.56±1.05g，突变体的单株粒重分别为14.09±0.5g和17.20±0.71g，矮化突变体ftdm1的单株粒重与野生型相比较低，差异较显著（p=0.040），而矮化突变体ftdm2与野生型相比则略有上升。图2.3矮化突变体ftdm1和ftdm2株高生长变化趋势Fig.2.3Plantheighttrendofftdm1andftdm2dwarfmutantatgrowthstage
-17-除了对苦荞矮化突变体和野生型进行以上田间农艺性状及产量性状分析外，还对其茎节长度进行比较（图2.5）。其中野生型的主茎节数为41节，矮化突变体ftdm1和ftdm2的主茎节数分别为23和24节，差异达到极显著水平（P<0.01），且从第10或第11茎节开始，与野生型相比，矮化突变体的茎节长度开始缩短，第15茎节以后，矮化突变体的茎节长度平均为0.4cm，而野生型同部位茎节长度约为4cm，是矮化突变体的10倍，差异极显著（P<0.01）。图2.4苦荞矮化突变体和野生型农艺性状比较Fig.2.4Comparisonofagronomictraitsbetweendwarfmutantandwildtypeintartarybuckwheat注：**表示与野生型差异极显著（P<0.01）；*表示与野生型差异显著（p<0.05）Note:**indicatesthatthedifferencefromthewildtypeisextremelysignificant(P<0.01);*indicatessignificantdifferencefromwildtype(p<0.05).
【参考文献】：
期刊论文
[1]春播谷子成熟期抗倒伏性研究[J]. 杜艳伟,赵晋锋,王高鸿,李颜方,赵根有,阎晓光. 作物杂志. 2019(01)
[2]茎秆特性和木质素合成与青稞抗倒伏关系[J]. 王凯,赵小红,姚晓华,姚有华,白羿雄,吴昆仑. 作物学报. 2019(04)
[3]苦荞营养、功能和香气成分的研究进展[J]. 周冉冉,李可心,陈茂彬,张玉. 中国酿造. 2018(12)
[4]药食同源作物荞麦的营养保健价值及栽培技术[J]. 雷建鑫,刘云梅,严柚芬,余孝芬,唐金粉. 农家参谋. 2019(01)
[5]玉米转录因子ZmbHLH4基因的克隆及功能分析[J]. 汪德州,莫小婷,张霞,徐妙云,张兰,赵军,王磊. 中国农业科技导报. 2018(12)
[6]苦荞产品的研发进展[J]. 勾秋芬. 现代食品. 2018(21)
[7]黄淮麦区小麦种质资源矮秆基因分布及其与农艺性状的关系[J]. 周晓变,赵磊,陈建辉,阳霞,王永彦,张香粉,闫雪芳,董中东,崔党群,陈锋. 麦类作物学报. 2017(08)
[8]水稻株型基因的研究现状及应用前景[J]. 蔡星星,张盛,王欢,吕锐玲,李兴华,周强. 分子植物育种. 2017(07)
[9]玉米抗茎倒能力评价及理想株型[J]. 曹庆军,杨粉团,姜晓莉,陈莫军,李贺,于洪浩,鲁建华,张兆琴,薄晓杰,李刚. 东北农业科学. 2017(02)
[10]转录组测序及其在药用植物上的应用[J]. 赵振宇,王仕玉,郭凤根,尹冬梅,朱旭海,杜玉霞. 基因组学与应用生物学. 2017(02)
博士论文
[1]南瓜矮化突变体cgα的遗传、生理生化及相关基因表达分析[D]. 武涛.浙江大学 2008
硕士论文
[1]苦荞资源主要农艺性状及黄酮含量变异分析[D]. 周达.西北农林科技大学 2016
[2]利用转录组测序分析大豆矮小突变体中差异表达基因[D]. 张峰.石河子大学 2014
[3]矮化大豆GmEXPA41基因的克隆及功能分析[D]. 任明玄.东北农业大学 2012
本文编号：3448563
【文章来源】：山西农业大学山西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DELLA蛋白调控GA信号转导[58]
-16-79.5±10.18cm，分别降低了61.69%和63.07%，达到极显著水平。2.2.3苦荞矮化突变体其他农艺性状分析矮化突变体和野生型的田间农艺性状（茎粗、主茎节数、节间长度、侧枝数、主根长、颖花数）及收获后产量性状（结实率、单株粒重和百粒重）统计分析，如图2.4所示。结果表明：野生型的平均茎粗为10.39±0.72mm，矮化突变体ftdm1和ftdm2平均茎粗分别为14.09±0.33mm和11.86±0.85mm，差异极显著（P<0.01）；突变体主茎节数减少极显著（P<0.01），由野生型的41±1.5节减少为20±0.89~24±1.41节；对侧枝数的统计结果发现，野生型的侧枝数为9±0.49个，ftdm1和ftdm2分别为8±0.4个和7±0.49个，与ftdm2的差异达到显著水平（p值分别为0.143和0.023）；对主根长的测量结果来看，二者差异不显著，由14.01±1.28cm变为12.93±1.01~14.70±1.26cm，p值分别为0.762和0.110；颖花数约为94±0.9朵，而突变体为90±2.47朵和56±2.01朵，与ftdm2达极显著水平（P<0.01）。从矮化突变体和野生型的产量性状上分析，其中在结实率和百粒重方面，差异不明显（野生型的结实率为27.33%±0.02，突变体的结实率分别为26.33%±0.02和32.34%±0.16（p>0.05）；野生型的百粒重为1.84±0.06g，突变体的百粒重则分别为1.87±0.05g和2.06±0.11g（p>0.05）；野生型的单株粒重为21.56±1.05g，突变体的单株粒重分别为14.09±0.5g和17.20±0.71g，矮化突变体ftdm1的单株粒重与野生型相比较低，差异较显著（p=0.040），而矮化突变体ftdm2与野生型相比则略有上升。图2.3矮化突变体ftdm1和ftdm2株高生长变化趋势Fig.2.3Plantheighttrendofftdm1andftdm2dwarfmutantatgrowthstage
-17-除了对苦荞矮化突变体和野生型进行以上田间农艺性状及产量性状分析外，还对其茎节长度进行比较（图2.5）。其中野生型的主茎节数为41节，矮化突变体ftdm1和ftdm2的主茎节数分别为23和24节，差异达到极显著水平（P<0.01），且从第10或第11茎节开始，与野生型相比，矮化突变体的茎节长度开始缩短，第15茎节以后，矮化突变体的茎节长度平均为0.4cm，而野生型同部位茎节长度约为4cm，是矮化突变体的10倍，差异极显著（P<0.01）。图2.4苦荞矮化突变体和野生型农艺性状比较Fig.2.4Comparisonofagronomictraitsbetweendwarfmutantandwildtypeintartarybuckwheat注：**表示与野生型差异极显著（P<0.01）；*表示与野生型差异显著（p<0.05）Note:**indicatesthatthedifferencefromthewildtypeisextremelysignificant(P<0.01);*indicatessignificantdifferencefromwildtype(p<0.05).
【参考文献】：
期刊论文
[1]春播谷子成熟期抗倒伏性研究[J]. 杜艳伟,赵晋锋,王高鸿,李颜方,赵根有,阎晓光. 作物杂志. 2019(01)
[2]茎秆特性和木质素合成与青稞抗倒伏关系[J]. 王凯,赵小红,姚晓华,姚有华,白羿雄,吴昆仑. 作物学报. 2019(04)
[3]苦荞营养、功能和香气成分的研究进展[J]. 周冉冉,李可心,陈茂彬,张玉. 中国酿造. 2018(12)
[4]药食同源作物荞麦的营养保健价值及栽培技术[J]. 雷建鑫,刘云梅,严柚芬,余孝芬,唐金粉. 农家参谋. 2019(01)
[5]玉米转录因子ZmbHLH4基因的克隆及功能分析[J]. 汪德州,莫小婷,张霞,徐妙云,张兰,赵军,王磊. 中国农业科技导报. 2018(12)
[6]苦荞产品的研发进展[J]. 勾秋芬. 现代食品. 2018(21)
[7]黄淮麦区小麦种质资源矮秆基因分布及其与农艺性状的关系[J]. 周晓变,赵磊,陈建辉,阳霞,王永彦,张香粉,闫雪芳,董中东,崔党群,陈锋. 麦类作物学报. 2017(08)
[8]水稻株型基因的研究现状及应用前景[J]. 蔡星星,张盛,王欢,吕锐玲,李兴华,周强. 分子植物育种. 2017(07)
[9]玉米抗茎倒能力评价及理想株型[J]. 曹庆军,杨粉团,姜晓莉,陈莫军,李贺,于洪浩,鲁建华,张兆琴,薄晓杰,李刚. 东北农业科学. 2017(02)
[10]转录组测序及其在药用植物上的应用[J]. 赵振宇,王仕玉,郭凤根,尹冬梅,朱旭海,杜玉霞. 基因组学与应用生物学. 2017(02)
博士论文
[1]南瓜矮化突变体cgα的遗传、生理生化及相关基因表达分析[D]. 武涛.浙江大学 2008
硕士论文
[1]苦荞资源主要农艺性状及黄酮含量变异分析[D]. 周达.西北农林科技大学 2016
[2]利用转录组测序分析大豆矮小突变体中差异表达基因[D]. 张峰.石河子大学 2014
[3]矮化大豆GmEXPA41基因的克隆及功能分析[D]. 任明玄.东北农业大学 2012
本文编号：3448563
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