低氮和正常供氮条件下调控小麦苗期种子根长的QTL定位和蛋白质组学分析

发布时间：2021-11-07 08:20

　　根系是植物吸收养分和水分的重要器官,解析调控植物根系生长发育的分子机理,对遗传改良作物根系性状,进而提高养分利用效率具有重要意义。小麦是重要的粮食作物之一,但目前育种上可以用来进行根系性状遗传改良的基因位点还很少,对其根系生长发育的分子调控通路尚不清楚;已知低氮能促进小麦根系生长,但对低氮促进小麦根系生长的机理也所知甚少。本研究以一套“小偃54×京411”重组自交系（RIL）群体为材料,首先在正常供氮和低氮条件下对调控小麦苗期种子根长的QTL进行定位;再从RIL群体中筛选出典型的长根株系和短根株系,通过比较蛋白质组学手段探究调控小麦根系生长的差异蛋白和调控通路;同时,从RIL群体中筛选根系生长对低氮响应最好的株系和根系生长对低氮响应最差的株系,利用比较蛋白组质学手段,探究低氮促进小麦根系生长的分子机理。取得的主要研究结果如下:（1）RIL群体及其双亲的根系表型分析结果表明,无论在正常供氮还是低氮条件下,小偃54（XY54）的种子根最长根长均显著长于京411（J411）;低氮能显著促进XY54的根系生长,但对J411的诱导效应则不明显;不同RIL株系的根长及对低氮的响应也表现出较大的遗传... 

【文章来源】：河南农业大学河南省

【文章页数】：94 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

重组自交系亲本及不同株系的根系对低氮的响应

河南农业大学博士学位论文第三章利用比较蛋白质组学方法探究小麦种子根生长调控的分子机理31图3-3参与调控小麦种子根生长的差异蛋白聚类分析注：蛋白质名称标记在热图的右侧，红色和蓝色分别显示较高和较低的表达水平。Figure3-3.Hierarchicalclusteringofdifferentiallyabundantproteins（DAPs）involvedintheregulationofwheatseminalrootgrowth.Note:theproteinnamesarelabelledtotherightofthecorrespondingheatmaps.Redandblueshowthehigherandlowerexpressionlevels，respectively.

河南农业大学博士学位论文第三章利用比较蛋白质组学方法探究小麦种子根生长调控的分子机理32图3-4参与调控小麦种子根生长的差异蛋白GO富集分析结果Figure3-4.ResultsofGOenrichmentanalysisofdifferentiallyabundantproteinsinvolvedintheregulationofwheatseminalrootgrowth.我们又根据Uniprot网站上的蛋白功能注释，对差异蛋白进行了分类。共分为9大类（图3-5），包括信号转导（Signalandtransduction）、抗逆和抵御（Stressanddefense）、蛋白合成、折叠和降解（Proteinsynthesis，foldinganddegradation）、氧化还原（Redoxprocess）、碳水化合物和能量代谢（Carbohydrateandenergymetabolism）、转运（Transport）、脂代谢（Lipidmetabolism）、RNA加工（RNAprocessing）和其它代谢机制（Othermechanisms）。其中氧化还原类和蛋白合成、折叠和降解类的差异蛋白数量最多，分别有18个和20个差异蛋白，占总差异蛋白的22.5%和25%。其次为碳水化合物和能量代谢、抗逆和抵御相关蛋白，各有9个差异蛋白，占总差异蛋白的11.2%。而信号转导、转运、脂代谢和RNA加工类的差异蛋白数量相对较少，数目在3-5个之间。另外，还有9个其它类别的差异蛋白（图3-5）。


本文编号：3481501