两个玉米近等基因系叶夹角差异的蛋白质组学研究

发布时间：2021-11-05 18:38

　　玉米在我国的种植面积和总产量仅次于美国,居世界第二位,是我国重要的粮食作物,青贮饲料和工业原料。在我国,玉米是仅次于小麦的主要粮食作物,玉米产量的稳定和持续增长对维持和提高国民经济具有重大作用。然而,我国玉米增产受到干旱的种植环境,较低的生产技术与机械化水平,落后的种业发展等诸多种因素的制约。提高玉米单产和扩大种植面积是解除以上制约因素的重要方法。然而,在我国可耕地面积有限的情况下,保证单株、单穗的产量不变,增加种群密度,合理密植,是玉实现玉米增产目标的重要手段。提高玉米种植密度可以通过改良玉米植株形态,培育紧凑型新品种来实现。而小的叶夹角是主要的紧凑株型特征之一,也是决定玉米的耐密特性的重要性状。因此,探寻玉米叶夹角的形成调控机制具有重要的理论和应用价值。本研究利用玉米自交系沈137（大夹角）和其近等基因系NIL（小夹角）为研究对象,通过机械强度测定、形态与组织学观察,初步分析了不同时期植株特征的差异与叶夹角变化的关系;并评估了常用的三种蛋白质提取方法,为选择适合提取富含厚壁组织的玉米叶脉蛋白的方法提供依据;同时利用2-DE偶联质谱分析的方法鉴定了沈137和NIL在不同生长时期的叶脉... 

【文章来源】：河南农业大学河南省

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
第一章 文献综述
    1 玉米株型与产量的关系
        1.1 中国玉米的产量现状
        1.2 玉米种植密度和植株生长与产量的关系
        1.3 玉米耐密性状与叶夹角
    2 植物叶夹角形成调控机制的研究
        2.1 参与调控的主要激素
        2.2 BR的调控机制研究
        2.3 生长素的调控机制研究
        2.4 激素调控的相互关系
        2.5 其他调控因素
    3 本研究目的意义
第二章 植株叶夹角大小表型的观察比较
    1 材料和方法
        1.1 材料和生长环境
        1.2 植株形态观察，叶夹角和穿刺力测定
        1.3 组织切片的制作和观察
    2 结果与分析
        2.1 玉米整株形态的差异
        2.2 连续叶期叶片夹角的测定
        2.3 不同叶期叶片主脉穿刺力的测定
        2.4 叶枕部位形态的差异
        2.5 沈137和NIL叶片主脉细胞组成的差异
        2.6 沈137和近等基因系叶片细胞组成结构得差异
    3 结论和讨论
        3.1 第10叶期是叶夹角和组织显微结构差异开始增大的重要时期
        3.2 机械特性和细胞学特性对叶片夹角大小有贡献
第三章 玉米叶片主脉蛋白质提取方法的优化
    1 材料和方法
        1.1 材料和生长环境
    2 结果与讨论
        2.1 玉米主脉显微观察
        2.2 玉米叶主脉的蛋白质组学分析
    3 讨论
        3.1 玉米叶主脉的显微结构
        3.2 三种方法在玉米叶中脉蛋白质提取中的性能比较与分析
第四章 叶片夹角大小不同的两种玉米叶主脉的蛋白质组学分析
    1 材料和方法
        1.1 植物材料
        1.2 样品采集和蛋白质的提取
            1.2.1 样品采集
            1.2.2 蛋白质的提取
        1.3 SDS-PAGE
        1.4 2-DE
        1.5 凝胶染色，图像采集和分析
        1.6 图像采集，分析和挖点
        1.7 质谱鉴定和生物信息学分析
    2 结果与分析
        2.1 叶片主脉的蛋白质组学分析
        2.2 叶片主脉糖蛋白的分离和鉴定
        2.3 叶主脉的糖蛋白的质谱鉴定
    3 结论与讨论
        3.1 叶主脉蛋白质组学比较
        3.2 糖代谢相关蛋白酶在叶夹角形成过程中的作用
        3.3 糖蛋白在细胞壁合成过程中的作用
第五章 叶片夹角大小不同的两种玉米叶片不同组织部位蛋白质的ITRAQ研究
    1 材料和方法
        1.1 材料和生长环境
        1.2 蛋白质提取与定量
        1.3 蛋白质样品处理及标记
        1.4 强阳离子交换色谱分离
        1.5 反向色谱-TripleTOF分析
        1.6 蛋白质定性和定量
        1.7 GO分析
    2 结果与分析
        2.1 鉴定获得的蛋白质的筛选
        2.2 四个组织蛋白质的GO富集分析
        2.3 四个组织蛋白质的互作分析
    3 结论与讨论
        3.1 差异蛋白质的GO富集分析
        3.2 纤维素合成与分解代谢相关蛋白贡献了叶夹角的差异
第六章 结论与展望
    1 主要结论
    2 主要创新点
    3 后续工作
参考文献
ABSTRACT
附表1 叶片GO分析蛋白质参与的生物学过程
附表2 叶片GO富集分析蛋白质的细胞组分,分子功能和代谢过程
附表3 叶鞘GO分析蛋白质参与的生物学过程
附表4 叶鞘GO富集分析蛋白质的细胞组分,分子功能和代谢过程
附表5 叶鞘GO富集分析蛋白质参与的生物学过程
附表6 叶鞘GO富集分析蛋白质的细胞组分,分子功能和代谢过程
附表7 叶枕GO富集分析蛋白质参与的生物学过程
附表8 叶枕GO富集分析蛋白质的细胞组分,分子功能和代谢过程


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3478307