马铃薯薯肉花青素调控基因的精细定位与候选基因分析

发布时间：2020-06-17 08:17

【摘要】：马铃薯是世界上重要的块茎类粮食作物,我国是马铃薯第一大生产国和消费国。马铃薯的营养全面,含有丰富的淀粉、维生素、类胡萝卜素、花青素以及多种矿质元素,马铃薯在国家粮食安全和人民营养健康方面发挥着重要的作用。花青素是彩色马铃薯的主要色素成份,也是重要的营养成份,彩色马铃薯的选育近年来备受关注。然而,调控马铃薯薯肉颜色的基因迄今尚未解析,这严重地制约了彩色马铃薯的分子育种和代谢网络的解析。通过遗传群体定位控制花青素合成的主效基因,将为彩色马铃薯育种提供分子标记,加快马铃薯分子育种进展,基因功能的解析将为薯肉色素积累的调控网络研究奠定基础。本文利用两个BC_1S_1分离群体:紫/红/黄分离、红/黄分离。定位花青素合成调控的相关基因,得到以下结果:(1)对紫/红/黄分离群体进行BSA初定位、精细定位、候选基因预测分析,可知该群体控制薯肉积累紫色花青素的基因位于第10号染色体末端,预测候选基因为PGSC0003DMG400013966和PGSC0003DMG400013965;(2)对红/黄分离群体进行BSA初定位、精细定位、候选基因预测分析、蛋白序列比对以及表达量分析,可知该群体中控制薯肉呈现红色的基因位于第10号染色体末端:确定PGSC0003DMG400013965为调控薯皮特异积累花青素的I基因,推测其调控薯块花青素的积累;确定调控薯肉积累花青素的候选基因为PGSC0003DMG400013966和PGSC0003DMG400013965;(3)对PGSC0003DMG400013966和PGSC0003DMG400013965基因进行遗传转化实验,得到4株PGSC0003DMG400013966基因编辑的阳性植株,PGSC0003DMG400013965暂未获得阳性植株。
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S532
【图文】：

异戊二烯,单位,类胡萝卜素

23 种类胡萝卜素。类胡萝卜素拥有疏水端，一般以镶嵌的模式存在于叶绿体，或者附着于膜上，与淀粉等物质形成有色体的形式存在于细胞中。类胡萝卜素代谢途径在植物次生代谢活动中具有重要意义，是光合系统的重要组成成分，同时参与植物逆境防御[3]，抗氧化保护光和系统。在人体中的转化、积累有助于机体预防疾病，在生理代谢中发挥着重要的作用。类胡萝卜素是人体内必须物质——维生素 A 的前体物质，但是机体不能从头合成类胡萝卜素类的物质，完全依赖于外源途径摄入。充足的类胡萝卜素摄入有助于预防疾病的发生，摄入量过少则造成维生素 A 缺乏，导致干眼病，白内障和黄斑变性等眼部疾病。研究表明类胡萝卜素可以保护黄斑不受光的损伤，并且可以清除部分的自由基[4]。降低心血管疾病患病的概率，具有抑制癌细胞增殖的作用。

花青素,母核,基团

图 1.2 花青素母核[6]Figure1.2 The parent nucleus of anthocyanins[6]表 1.1 常见六种花青素的基本信息[6]he basic information of the common six kinds of anthocy R1基团 R2基素 H H素 OH H素 OH OH素 OCH3 H素 OH OCH素 OCH3 OCH

【参考文献】