蓖麻矮秆性状的农艺学特征及其蛋白的特异表达

发布时间：2017-08-17 13:16

  本文关键词：蓖麻矮秆性状的农艺学特征及其蛋白的特异表达

  更多相关文章： 蓖麻 矮秆 种植密度 蛋白质组学 双向电泳 特异蛋白

【摘要】：蓖麻具有耐旱、耐寒等优良种植性状,能够在边际性土地上生长,可以在一定程度上缓解农业种植、食品加工原料等产业所需耕地锐减以及能源危机伴随的众多问题。矮秆品种推广种植过程中,种植密度对蓖麻产量和质量影响的研究报道甚少,同时,矮秆蓖麻和高秆蓖麻品种之间的差异蛋白表达谱的报道更少。本论文选用3个不同高度的矮秆蓖麻品种浙蓖41(50-80 cm)、浙蓖40(81-120cm)和浙蓖32(121-150 cm),采用了5个不同种植密度进行试验,以期寻找各自的最佳种植密度及其产量构成因素,为后续的大田推广奠定理论基础。为了找到矮秆蓖麻表达矮秆性状的特异蛋白,应用蛋白质组学和生物信息学的方法研究了矮秆蓖麻品种天蓖26号和高秆蓖麻品种非洲小粒始花时期的蛋白表达的差异,对利用分子手段改良蓖麻品种和矮秆品种的选育具有重要意义。主要研究结果如下：浙蓖41、浙蓖40和浙蓖32分别在种植密度为36000株/hm2、30000株/hm2和24000株/hm2时,产量达到最高值,对应的最高产量分别为3468.3kg/hm2、3707.1 kg/hm2和3580.1 kg/hm2;单位面积有效果穗数、穗粒数和百粒重三个因素形成了蓖麻群体的产量。其中,单位面积有效果穗数对产量的影响最大。从现蕾期开始,不同种植密度下的蓖麻植株高度开始出现差异,并且开花期到成熟期的差异最明显。种植密度对蓖麻成熟期的各形态指标造成了不同程度的影响,其中植株高度和平均节长与密度呈正相关,其他的形态指标与种植密度呈现负相关。浙蓖41、浙蓖40和浙蓖32的最大含油率分别为52.40%、50.20%和48.30%,最大产油量分别为1817.41 kg/hm2、1773.92 kg/hm2;和1772.13 kg/hm2。通过双向电泳分离,典型高秆和典型矮秆蓖麻品种大约有1000个蛋白点在每张电泳胶图谱中得到分离。通过PDQuest软件分析和质谱鉴定,共鉴定出38个差异蛋白。差异蛋白按其生物学功能主要分为8个大类,涉及多个生物学过程。最大的一类蛋白参与的过程是氧化还原平衡和防卫响应,其次是光合作用。根据蛋白的亚细胞定位分析,这38个差异蛋白分别主要定位于叶绿体(44.8%),细胞质(18.4%),液泡(10.5%),线粒体(2.6%),细胞膜(2.6%)等。
【关键词】：蓖麻 矮秆 种植密度 蛋白质组学 双向电泳 特异蛋白
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S565.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 主要符号表9-10
• 1 前言10-21
• 1.1 研究背景10
• 1.2 蓖麻的作用及用途10-11
• 1.2.1 蓖麻的综合利用价值10-11
• 1.2.2 粮食种植-食品原料与蓖麻11
• 1.3 蓖麻种植业现状11-12
• 1.4 矮秆蓖麻育种的必要性12
• 1.5 国内外矮秆蓖麻育种现状12-13
• 1.6 种植密度对蓖麻产量的影响13
• 1.7 蛋白质组学简介13-15
• 1.8 蛋白质组学研究技术内容15-19
• 1.8.1 蛋白分离技术15-17
• 1.8.2 蛋白鉴定技术17
• 1.8.3 生物信息技术17-18
• 1.8.4 蛋白质组学在植物生长发育中的应用18
• 1.8.5 创新点18-19
• 1.9 本论文研究的目的、意义及主要内容19-21
• 1.9.1 研究目的及意义19
• 1.9.2 主要研究内容19-21
• 2 材料与方法21-28
• 2.1 试验材料21-23
• 2.1.1 蓖麻材料21
• 2.1.2 主要仪器设备与试剂21-22
• 2.1.3 溶液及配方22-23
• 2.1.4 试验田概况23
• 2.1.5 试验田田间管理23
• 2.2 田间试验设计23-24
• 2.3 间调查24-25
• 2.3.1 主要农艺性状的调查24
• 2.3.2 室内考种24
• 2.3.3 出仁率测定24
• 2.3.4 产量的测定24
• 2.3.5 含油率测定24
• 2.3.6 产油量计算24-25
• 2.4 双向电泳试验方法25-27
• 2.4.1 蛋白样品提取25
• 2.4.2 双向电泳分离蛋白25-26
• 2.4.3 蛋白酶解26-27
• 2.4.4 肽段提取27
• 2.4.5 肽段溶解和质谱鉴定27
• 2.5 数据分析27-28
• 3 结果与讨论28-56
• 3.1 种植密度对产量构成因素及产量的影响28-32
• 3.1.1 种植密度对产量构成因素的影响28-29
• 3.1.2 种植密度对产量的影响29-32
• 3.2 三个蓖麻品种的耐密性比较32-33
• 3.3 不同种植密度下各级分枝穗对产量的贡献33-37
• 3.3.1 浙蓖41不同种植密度下各级分枝穗对产量的贡献33-35
• 3.3.2 浙蓖40不同种植密度下各级分枝穗对产量的贡献35-36
• 3.3.3 浙蓖32不同种植密度下各级分枝穗对产量的贡献36-37
• 3.4 种植密度对矮秆蓖麻单株籽粒产量的影响37-40
• 3.5 不同种植密度对矮秆蓖麻各个形态指标的影响40-44
• 3.5.1 不同种植密度对矮秆蓖麻5个不同生育时期株高的影响40-41
• 3.5.2 种植密度对矮秆蓖麻的成熟期各形态指标的影响41-44
• 3.6 种植密度对矮秆蓖麻含油量、产油量的影响44-46
• 3.7 典型高秆和矮秆蓖麻品种差异蛋白结果与分析46-56
• 3.7.1 非洲小粒和天蓖26号的差异蛋白46
• 3.7.2 非洲小粒和天蓖26号的差异蛋白功能分类和亚细胞定位分析46-47
• 3.7.3 非洲小粒和天蓖26号差异蛋白表达分析47-52
• 3.7.4 非洲小粒和天蓖26号差异蛋白功能分析52-53
• 3.7.5 茎-特异蛋白TSJT153-56
• 4 结论56-58
• 5 展望58-59
• 6 参考文献59-65
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况65-66
• 8 致谢66

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