水稻淀粉相關性狀的SSR標記關聯(lián)分析及OsAGPL3基因優(yōu)異單體型鑒定
發(fā)布時間:2021-10-07 19:20
水稻是一種具有悠久栽培歷史的一年生禾本科作物,也是世界上三大糧食作物之一。在生活水平日漸提高的今天,人們關注的不僅是吃飽而且將注意力更加側重于品質,其品質相關性狀的研究已經(jīng)成為近些年來水稻科研的重點。碾磨品質、外觀品質、蒸煮食味品質和營養(yǎng)品質是評價稻米品質的4個主要指標,其中,蒸煮食味品質作為一個非常重要而復雜的指標受到遺傳學者和育種學家的廣泛關注。直鏈淀粉含量(AAC)、支鏈淀粉含量(APC)、膠稠度(GC)和糊化溫度(GT)是影響稻米蒸煮食味品質的主要因素,因此,研究上述4個性狀在不同水稻品種中的變異規(guī)律,挖掘控制性狀的標記位點,對改善稻米蒸煮食味品質具有重要意義,基于此,本研究選用154個均勻分布于水稻12條染色體的SSR標記對269份粳稻品種構成的自然群體進行全基因組掃描,對直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量、膠稠度和糊化溫度等4個淀粉相關性狀與SSR標記進行關聯(lián)分析,在此基礎上,以具有廣泛代表性的77個粳稻品種,開展用SSR標記關聯(lián)分析鑒定出的OsAGPL3基因與淀粉相關性狀進行關聯(lián)分析,結果如下:(1)通過對269份粳稻品種淀粉相關性狀測定顯示,糊化溫度的變異系數(shù)相對較小,而直鏈淀...
【文章來源】:東北農(nóng)業(yè)大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
直鏈淀粉的分子結構
圖 1-2 支鏈淀粉的分子結構[19,20]Fig. l-2 Molecular structure of Amylopectin4 淀粉的生物合成淀粉在高等植物中主要在淀粉體和葉綠體中合成,并且在光合和非光合組織都有轉運淀粉(transitory starch)指的是白天進行光合作用合成的淀粉,作為儲備碳源它代謝中,等到晚間的時候轉運到植株的其它部位。比較小的轉運淀粉顆粒幾乎都粉組成[25-27]。貯藏淀粉(storage starch)在淀粉體中合成的淀粉貯藏時間較長,是要存在形式,并且作為種子發(fā)芽時的營養(yǎng)物質[28]。通常人們所提到的淀粉一般是貯淀粉合成過程受到一系列酶的調控。在葉綠體中,卡爾文循環(huán)固定的 CO2作為碳源到淀粉合成中,而在淀粉體中,它自身不能通過光合作用固定 CO2,因此將蔗糖作與淀粉合成。蔗糖由蔗糖酶分解為果糖和 UDP-葡萄糖,然后在 UDPG-焦磷酸PP)的催化下生成 1-磷酸葡萄糖[29]。研究表明,與稻米淀粉合成相關的酶主要有括 ADP 葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉分支酶(SBE)、顆粒結合淀粉合成酶(G性淀粉合成酶(SSS)和脫分支酶(DBE),各類酶又存在相應的同工型,有近 20 個之多碼以上這些酶,在合成的不同階段每個基因都起著不同但都有至關重要的作用[30,3
圖 1-3 淀粉生物合成途徑Fig. 1-3 The pathway of starch biosynthesis.1.5 ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGP)在淀粉合成中的中的功能ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(簡稱 AGP 酶)格外重要,蒸煮食味品質被認為主要由 AGP決定作用[37]。它是水稻中催化淀粉合成第一階段的關鍵酶,催化 1-磷酸葡萄糖和 ATP ADP-葡萄糖(ADP-glucose,ADPG),ADPG 作為活化葡萄糖基供體將糖基部分加到(1聚糖引物的非還原端[38],進而作為底物參與淀粉的合成,其濃度直接影響淀粉的合成速效率,植物組織中淀粉合成的曲線與積累曲線基本一致。根據(jù)前人的研究表明,AGP 是合成的限速酶[39-40],類似于其他代謝過程的限速酶,AGP 同樣是變構調節(jié)酶,正向經(jīng)-磷酸甘油激活而受到負向無機磷酸的抑制[41]。水稻 AGP 基因家族主要由四個大亞OsAGPL1、OsAGPL2、OsAGPL3 和 OsAGPL4)和兩個小亞基(OsAGPS1 和 OsAGPS2)[34]。通常情況下小亞基分子量在 50-55KDa 之間,大亞基分子量在 51-60KDa 之間[42]。大亞基和小亞基的序列,發(fā)現(xiàn)它們均有較大的同源性,但在 AGpase 中承擔的功能不同亞基被認為是酶的調節(jié)中心,而小亞基則是酶的催化中心[43]。Lee 等人證實了 OsAGPLsAGPS2 在胚乳中特異性表達[44];Akihiro、Ohdan 等人發(fā)現(xiàn) OsAGPL4 在源組織和庫組織[45-46]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水稻籽粒性狀的SSR關聯(lián)分析[J]. 陳氏秋江,黨小景,劉強明,趙凱銘,王卉,洪德林. 中國水稻科學. 2014(03)
[2]水稻紋枯病抗性關聯(lián)分析及抗性等位變異發(fā)掘[J]. 孫曉棠,盧冬冬,歐陽林娟,胡麗芳,邊建民,彭小松,陳小榮,傅軍如,賀曉鵬,賀浩華,朱昌蘭. 作物學報. 2014(05)
[3]植物基因組中的連鎖不平衡[J]. 王榮煥,王天宇,黎裕. 遺傳. 2007(11)
[4]植物支鏈淀粉生物合成研究進展[J]. 高振宇,黃大年,錢前. 植物生理與分子生物學學報. 2004(05)
[5]水稻直鏈淀粉含量與秈粳分化度的QTL及其相互關系研究[J]. 吳長明,孫傳清,陳亮,李自超,王象坤. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2000(05)
[6]水稻高產(chǎn)、高效、高氨基酸含量及營養(yǎng)價的施氮量優(yōu)化[J]. 王德仁,盧婉芳,溫懷南,楊志根. 中國農(nóng)學通報. 1995(02)
博士論文
[1]水稻關聯(lián)定位群體的構建及若干品質性狀的關聯(lián)分析[D]. 金亮.浙江大學 2009
[2]水稻淀粉合成相關基因對稻米食味品質影響的研究[D]. 吳洪愷.揚州大學 2006
本文編號:3422624
【文章來源】:東北農(nóng)業(yè)大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
直鏈淀粉的分子結構
圖 1-2 支鏈淀粉的分子結構[19,20]Fig. l-2 Molecular structure of Amylopectin4 淀粉的生物合成淀粉在高等植物中主要在淀粉體和葉綠體中合成,并且在光合和非光合組織都有轉運淀粉(transitory starch)指的是白天進行光合作用合成的淀粉,作為儲備碳源它代謝中,等到晚間的時候轉運到植株的其它部位。比較小的轉運淀粉顆粒幾乎都粉組成[25-27]。貯藏淀粉(storage starch)在淀粉體中合成的淀粉貯藏時間較長,是要存在形式,并且作為種子發(fā)芽時的營養(yǎng)物質[28]。通常人們所提到的淀粉一般是貯淀粉合成過程受到一系列酶的調控。在葉綠體中,卡爾文循環(huán)固定的 CO2作為碳源到淀粉合成中,而在淀粉體中,它自身不能通過光合作用固定 CO2,因此將蔗糖作與淀粉合成。蔗糖由蔗糖酶分解為果糖和 UDP-葡萄糖,然后在 UDPG-焦磷酸PP)的催化下生成 1-磷酸葡萄糖[29]。研究表明,與稻米淀粉合成相關的酶主要有括 ADP 葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉分支酶(SBE)、顆粒結合淀粉合成酶(G性淀粉合成酶(SSS)和脫分支酶(DBE),各類酶又存在相應的同工型,有近 20 個之多碼以上這些酶,在合成的不同階段每個基因都起著不同但都有至關重要的作用[30,3
圖 1-3 淀粉生物合成途徑Fig. 1-3 The pathway of starch biosynthesis.1.5 ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGP)在淀粉合成中的中的功能ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(簡稱 AGP 酶)格外重要,蒸煮食味品質被認為主要由 AGP決定作用[37]。它是水稻中催化淀粉合成第一階段的關鍵酶,催化 1-磷酸葡萄糖和 ATP ADP-葡萄糖(ADP-glucose,ADPG),ADPG 作為活化葡萄糖基供體將糖基部分加到(1聚糖引物的非還原端[38],進而作為底物參與淀粉的合成,其濃度直接影響淀粉的合成速效率,植物組織中淀粉合成的曲線與積累曲線基本一致。根據(jù)前人的研究表明,AGP 是合成的限速酶[39-40],類似于其他代謝過程的限速酶,AGP 同樣是變構調節(jié)酶,正向經(jīng)-磷酸甘油激活而受到負向無機磷酸的抑制[41]。水稻 AGP 基因家族主要由四個大亞OsAGPL1、OsAGPL2、OsAGPL3 和 OsAGPL4)和兩個小亞基(OsAGPS1 和 OsAGPS2)[34]。通常情況下小亞基分子量在 50-55KDa 之間,大亞基分子量在 51-60KDa 之間[42]。大亞基和小亞基的序列,發(fā)現(xiàn)它們均有較大的同源性,但在 AGpase 中承擔的功能不同亞基被認為是酶的調節(jié)中心,而小亞基則是酶的催化中心[43]。Lee 等人證實了 OsAGPLsAGPS2 在胚乳中特異性表達[44];Akihiro、Ohdan 等人發(fā)現(xiàn) OsAGPL4 在源組織和庫組織[45-46]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水稻籽粒性狀的SSR關聯(lián)分析[J]. 陳氏秋江,黨小景,劉強明,趙凱銘,王卉,洪德林. 中國水稻科學. 2014(03)
[2]水稻紋枯病抗性關聯(lián)分析及抗性等位變異發(fā)掘[J]. 孫曉棠,盧冬冬,歐陽林娟,胡麗芳,邊建民,彭小松,陳小榮,傅軍如,賀曉鵬,賀浩華,朱昌蘭. 作物學報. 2014(05)
[3]植物基因組中的連鎖不平衡[J]. 王榮煥,王天宇,黎裕. 遺傳. 2007(11)
[4]植物支鏈淀粉生物合成研究進展[J]. 高振宇,黃大年,錢前. 植物生理與分子生物學學報. 2004(05)
[5]水稻直鏈淀粉含量與秈粳分化度的QTL及其相互關系研究[J]. 吳長明,孫傳清,陳亮,李自超,王象坤. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2000(05)
[6]水稻高產(chǎn)、高效、高氨基酸含量及營養(yǎng)價的施氮量優(yōu)化[J]. 王德仁,盧婉芳,溫懷南,楊志根. 中國農(nóng)學通報. 1995(02)
博士論文
[1]水稻關聯(lián)定位群體的構建及若干品質性狀的關聯(lián)分析[D]. 金亮.浙江大學 2009
[2]水稻淀粉合成相關基因對稻米食味品質影響的研究[D]. 吳洪愷.揚州大學 2006
本文編號:3422624
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