稻米蛋白质含量QTL qGPC-10的图位克隆与功能研究

发布时间：2021-04-18 09:26

　　水稻（Oryza sativaL.）是我国乃至世界范围内最主要的粮食作物之一,对保障粮食安全具有举足轻重的作用。近几十年来,我国水稻产量不断提高,但稻米品质却普遍偏低,与国外优质籼粳品种存在较大的差距。为此,人们围绕稻米品质的遗传解析和改良开展了许多研究,特别是稻米淀粉品质的研究。稻米胚乳中的蛋白质是仅次于淀粉的第二大贮藏物质,大量研究表明蛋白质含量的高低与组成严重影响着稻米品质,特别是营养品质与蒸煮食味品质。然而,蛋白质含量是一个典型的数量性状,极易受到环境条件和其他农艺性状的影响,其遗传调控机制研究相对缓慢,严重制约了水稻品质改良的进展。因此,解析稻米蛋白质含量的遗传调控机制、克隆控制蛋白质含量的主效基因,对于水稻品质改良具有重要的意义。本研究对不同类型水稻种质的稻米蛋白质含量进行测定,分析了稻米蛋白质在种质资源中的遗传变异及引起变异的主要因子;同时利用一套由籼粳交组合衍生的染色体单片段代换系（CSSL）在多环境下进行稻米蛋白质含量QTL定位;进一步对鉴定到的主效QTL qGPC-10进行了图位克隆与功能研究。主要研究结果如下:1.水稻籽粒蛋白质遗传变异与分布不同环境下402份种质... 

【文章来源】：扬州大学江苏省

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１稻米品质性状的需求与分类［７）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｄｅｍａｎｄｓ?ｆｏｒ?ａｎｄ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｒｉｃｅ?ｇｒａｉｎ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｔｒａｉｔｓ??

?Ａ?Ｃ?Ａ?Ｃ?ＷｘＴ１０?８－１２?Ｓａｔｏ?ｅｔ?ａｌ．?２００２??Ｔ?－?Ａ?Ａ?Ｔ?Ａ?Ｃ?８－１２?Ｙａｎｇ?ｅｔ?ａｌ?２０１３??Ｇ?－?Ｇ?Ｇ?Ｔ?Ａ?Ｃ?Ｗｘ＾?１２－１４?Ｍｉｋａｍｉ?ｅｔ?ａｌ?２００８??Ｔ?－?Ｇ?Ｇ?Ｔ?Ａ?Ｃ?Ｗｘ＾ｐ?９－１０?Ｌｉ?ｅｔ?ａｌ?２００９??Ｔ?＋２３ｂｐ?Ｇ?Ａ?Ｔ?Ａ?Ｃ?ｖｖｘ?０＾２?Ｐ獻ａｍｉ?ｃ？ｔ?ａ丨?２００６??图１．２?中７个功能变异位点影响稻米直链淀粉含量??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｅｖｅｎ?ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ?ａｔ?ｔｈｅ?Ｗａｘｙ?ｌｏｃｕｓ?ａｆｆｅｃｔｉｎｇ?ａｍｙｌｏｓｅ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｉｎ?ｒｉｃｅ??高振宇等通过图位克隆的方法在第６号染色体分离了一个控制糊化温度的基因??［６（）１该基因编码一个支链淀粉合成酶，可将支链淀粉中聚合度＜１０的短链延??长至１２－２４的中长链［６１Ｌ?ＸＺＡ：是调节糊化温度（ＧＴ）的主效基因。研宄确定了两个引起氨基??酸替换的ＳＮＰ变异影响了?尺的功能。第一个为第８外显子中ＧＣ到ＴＴ的突变导致苯丙??氨酸取代了亮氨酸而对糊化温度有显著影响［６２］。第二个同样位于第８外显子，一个Ｇ到Ａ??的突变使甘氨酸被丝氨酸所取代。这两个ＳＮＰ变异位点能够使失活，支链淀粉的长??链减少，糊化温度降低。??米饭的香味物质有很多种，其中最主要的是一种２－乙酰基－１－吡咯啉（２－ＡＰ）的芳族化??合物。香味主要受一对隐性基因〇ｓ５ｆｌ说２你ｒ?（甜菜碱乙醛脱氢酶２）控制［６３＿６６］，编码的??ＢＡＤＨ蛋白通过消耗２－ＡＰ前

中。醇溶蛋白在ＰＢ－ＥＲ内腔中加工后直接沉积在由内质网膜形成的ＰＢＩ中［１２７］，无需向外??运输。前体谷蛋白在内腔中加工后形成三聚体复合物，分泌到内质网外，并结合到高尔基??体衍生的致密小囊泡中，然后运输到蛋白贮藏液泡（ＰＳＶ）中。前体谷蛋白三聚体在ＰＳＶ??中经液泡加工酶的催化，切断大小亚基，在酸性和碱性亚基多肽链间形成二硫键，在三聚??体的基础上再包装形成六聚体，该状态易于沉积。当六聚体聚集到一定程度时，ＰＳＶ便裂??解成碎片，这些碎片膜最终形成ＰＢｔｆ１２８］（图１．３）。水稻胚乳细胞中的两类蛋白体随机的围??绕在淀粉粒周围，并没有一定的规律性。电子显微镜观察下，ＰＢＩ多数呈球形，染色较浅，??表面有核糖体或多聚核糖体附着；ＰＢＩＩ则多数为不规则形，体积较大，电子密度较高，且??染色也深于ＰＢＩ。??


本文编号：3145237