本文選題：高溫脅迫　切入點：小麥品質　出處：《中國農業(yè)大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：小麥品質主要受籽粒蛋白質含量和淀粉含量的影響,高溫脅迫會影響小麥產量和品質。因此研究高溫脅迫對小麥籽粒蛋白質含量和淀粉含量的影響對探究小麥品質的穩(wěn)定性及其遺傳改良具有理論指導意義。本研究通過蛋白質組學方法(Isobaric Tags For Relative And Absolute Quantitation, iTRAQ)剖析了高溫脅迫下不同品質小麥品種籽粒蛋白質表達譜的變化；利用自然群體的全基因組關聯分析(Genome-Wide Association Study, GWAS)方法分析了高溫脅迫下與小麥籽粒淀粉含量、籽粒蛋白質含量相關聯的SNP標記,通過小麥籽粒淀粉含量熱感指數和籽粒蛋白質含量熱感指數,篩選到自然群體中品質熱穩(wěn)定性好的品種,主要結果如下：(1)以小麥品種(系)京411、藁城8901、農大4503、農大3753和6040為材料,在灌漿期進行高溫處理,結果發(fā)現高溫脅迫降低了小麥籽粒的千粒重和飽滿度；而籽粒的長度沒有變化。高溫脅迫下,京411和藁城8901的面粉清蛋白含量和蛋白質含量提高,SDS-沉降值和淀粉含量降低,說明高溫脅迫對小麥品質有顯著影響。(2)以小麥品種藁城8901和京411為材料,利用iTRAQ技術研究了高溫脅迫下小麥籽粒蛋白質表達譜的變化,結果發(fā)現,在京411和藁城8901中分別有256個和207個蛋白質發(fā)生差異表達。這些蛋白質涉及生長代謝、能量代謝、蛋白質加工和儲藏、疾病防御相關、信號轉導、功能未知和假定蛋白等6個功能類別的蛋白,說明高溫脅迫對小麥籽粒灌漿過程中的多個代謝途徑產生影響。GO功能富集分析表明,京411和藁城8901高溫脅迫后差異表達的蛋白質主要參與響應刺激、非生物逆境刺激及脅迫響應。京411和藁城8901的KEGG通路注釋結果發(fā)現,高溫脅迫主要對參與蛋白質在內質網的合成通路以及淀粉和蔗糖代謝過程產生影響。通過蛋白質互作網絡可以看出,在京411中有8個差異蛋白生成蛋白質互作網絡,藁城8901中有5個差異蛋白生成蛋白質互作網絡,其中3個差異蛋白生成的蛋白質互作網絡相同(分子伴侶蛋白CLPB1、內質網中與膜結合的酶EGR3和跨膜受體激酶BRI1)。(3)選用我國主要冬小麥種植區(qū)域的200份小麥品種(系)構建的自然群體全基因組分析結果發(fā)現,正常條件下與小麥籽粒蛋白質含量相關的SNP位點13個,主要集中在7A染色體上；高溫脅迫下,與小麥籽粒蛋白質含量相關的SNP位點66個,主要集中在6B染色體上,其中4個SNP位點相同,均位于7A染色體。正常條件下與小麥籽粒淀粉含量相關的SNP位點11個,主要集中在2D染色體上；高溫脅迫下與小麥籽粒淀粉含量相關的SNP位點60個,主要集中在6B染色體上。另外發(fā)現小麥籽粒蛋白質含量熱感指數相關的SNP位點17個,主要集中在2A染色體上；小麥籽粒淀粉含量熱感指數相關的SNP位點49個,主要集中在6B染色體上,其中14個SNP位點相同,集中分布在2A和3A染色體上。以小麥籽粒淀粉含量熱感指數和籽粒蛋白質含量熱感指數S1為耐熱品種,S1為熱敏感品種為選擇標準,篩選到7個品質熱穩(wěn)定性品種,8個品質熱敏感品種。結合品質熱穩(wěn)定性品種與品質熱敏感品種籽粒的外部形態(tài),可以看出通過小麥籽粒蛋白質含量和籽粒淀粉含量熱感指數篩選品質熱穩(wěn)定性小麥品種(系)的可行性。
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【學位授予單位】：中國農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S512.1
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本文編號：1565426