闫枫:基于花粉生殖细胞MNU诱变系列玉米籽粒突变体的获得及其表征论文

闫枫:基于花粉生殖细胞MNU诱变系列玉米籽粒突变体的获得及其表征论文

本文主要研究内容

作者闫枫(2019)在《基于花粉生殖细胞MNU诱变系列玉米籽粒突变体的获得及其表征》一文中研究指出:玉米(Zea mays L.)作为主要的粮食作物,是广泛应用于农业、食品、饲料、能源等诸多领域的重要资源。随着生命科学向后基因组学时代的转向,玉米科学已开始跨入旨在揭示功能基因表达及其性状调控机制的功能基因组研究,玉米育种目标也在趋向多样化。玉米基因组(http://www.maizegdb.org)包含约3.2万个基因,其中绝大多数是关于玉米性状表达的功能基因。玉米突变体的开发利用促进了部分基因的鉴定和功能解析,但多数玉米基因的生物学功能依然未知。导致该状况的一个主要原因是诱变效率低下所致的基因突变材料的不足。近来,本实验室确立了玉米花粉生殖细胞的N-甲基-N-亚硝基脲(N-methyl-N-nitrosourea,MNU)诱变技术。与玉米EMS诱变相比,该诱变技术具有显著提高的广谱基因突变诱发效率,可为玉米功能基因组与育种研究所需的各种突变材料的规模化开发提供高效的技术支撑。玉米种子性状作为决定玉米籽粒产量与品质以及玉米源产品价值的基本因素,在玉米遗传育种研究中得到了长期的关注。截止目前,登记在玉米遗传与基因组数据库中已鉴定的调控关于玉米籽粒性状表达的基因的数目约为400个。为了向调控玉米籽粒性状表达的未知基因的鉴定与玉米新品种培育提供多样的基因突变材料,本研究通过对野生型玉米自交系(A378)花粉生殖细胞MNU处理所得的346份M2籽粒及其后代群体的筛查,获得并表征了41份纯合基因型籽粒性状突变体,将其命名为ZMKM系列。与A378相比,ZMKM系列突变体呈现籽粒性状与胚乳淀粉性质的多样变化,且兼具秆型、叶型或者穗型性状的改变。ZMKM1、ZMKM2为皱缩胚乳突变体,呈现胚乳凹陷、不透明、无光泽性状。ZMKM3-ZMKM5为糯质胚乳突变体,呈现胚乳乳白色、种皮黄色与凹陷胚部性状。ZMKM6-ZMKM9为白色胚乳突变体,显示白色胚乳与基部粉质的性状。ZMKM10-ZMKM18显示胚乳异常黄色性状,其中ZMKM10和ZMKM11兼具胚乳基部凹陷特征,ZMKM12兼具籽粒方形特征,ZMKM15和ZMKM16兼具籽粒圆形特征。ZMKM19-ZMKM24是胚突变体,其中ZMKM19-ZMKM21与ZMKM22-ZMKM24分别显示胚部的皱纹与凹陷特征。ZMKM25-ZMKM37是种皮突变体,其中ZMKM25-ZMKM33与ZMKM34-ZMKM37分别呈现种皮条纹与均色变化特征。ZMKM38-ZMKM41为小粒突变体,兼具基部凹陷与异常黄色沉积特征,其中大多显示籽粒圆形性状。为了探究各类籽粒突变体胚乳成分的品质性状,进一步解析了6份代表性突变体(ZMKM1、ZMKM5、ZMKM34、ZMKM8、ZMKM17、ZMKM32)的胚乳淀粉性质。与A378相比,ZMKM1作为皱缩胚乳突变体显著减少了直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量,呈现淀粉颗粒圆形化和密度增大的特征;ZMKM5和ZMKM34分别作为糯质胚乳突变体和粉红色种皮突变体,均显著减少了直链淀粉含量、增加了支链淀粉和总淀粉含量,呈现淀粉粒表面凹陷增多、絮状物附着的特征;ZMKM8、ZMKM17和ZMKM32分别作为白色胚乳、异常黄色胚乳与条纹种皮突变体均明显增加了直链淀粉含量,显示淀粉粒表面的棱角弱化特征。本研究所得的玉米籽粒性状突变体可应用于遗传分析、蛋白组学表征、转录组与cDNA鉴定、基因克隆与编码蛋白解析、新品种培育等玉米的遗传育种学研究。其应用有望促进玉米籽粒中未知功能基因的鉴定、性状表达遗传调控机制的全面阐明以及玉米营养品质多样化育种目标的达成。

Abstract

yu mi (Zea mays L.)zuo wei zhu yao de liang shi zuo wu ,shi an fan ying yong yu nong ye 、shi pin 、si liao 、neng yuan deng zhu duo ling yu de chong yao zi yuan 。sui zhao sheng ming ke xue xiang hou ji yin zu xue shi dai de zhuai xiang ,yu mi ke xue yi kai shi kua ru zhi zai jie shi gong neng ji yin biao da ji ji xing zhuang diao kong ji zhi de gong neng ji yin zu yan jiu ,yu mi yo chong mu biao ye zai qu xiang duo yang hua 。yu mi ji yin zu (http://www.maizegdb.org)bao han yao 3.2mo ge ji yin ,ji zhong jue da duo shu shi guan yu yu mi xing zhuang biao da de gong neng ji yin 。yu mi tu bian ti de kai fa li yong cu jin le bu fen ji yin de jian ding he gong neng jie xi ,dan duo shu yu mi ji yin de sheng wu xue gong neng yi ran wei zhi 。dao zhi gai zhuang kuang de yi ge zhu yao yuan yin shi you bian xiao lv di xia suo zhi de ji yin tu bian cai liao de bu zu 。jin lai ,ben shi yan shi que li le yu mi hua fen sheng shi xi bao de N-jia ji -N-ya xiao ji niao (N-methyl-N-nitrosourea,MNU)you bian ji shu 。yu yu mi EMSyou bian xiang bi ,gai you bian ji shu ju you xian zhe di gao de an pu ji yin tu bian you fa xiao lv ,ke wei yu mi gong neng ji yin zu yu yo chong yan jiu suo xu de ge chong tu bian cai liao de gui mo hua kai fa di gong gao xiao de ji shu zhi cheng 。yu mi chong zi xing zhuang zuo wei jue ding yu mi zi li chan liang yu pin zhi yi ji yu mi yuan chan pin jia zhi de ji ben yin su ,zai yu mi wei chuan yo chong yan jiu zhong de dao le chang ji de guan zhu 。jie zhi mu qian ,deng ji zai yu mi wei chuan yu ji yin zu shu ju ku zhong yi jian ding de diao kong guan yu yu mi zi li xing zhuang biao da de ji yin de shu mu yao wei 400ge 。wei le xiang diao kong yu mi zi li xing zhuang biao da de wei zhi ji yin de jian ding yu yu mi xin pin chong pei yo di gong duo yang de ji yin tu bian cai liao ,ben yan jiu tong guo dui ye sheng xing yu mi zi jiao ji (A378)hua fen sheng shi xi bao MNUchu li suo de de 346fen M2zi li ji ji hou dai qun ti de shai cha ,huo de bing biao zheng le 41fen chun ge ji yin xing zi li xing zhuang tu bian ti ,jiang ji ming ming wei ZMKMji lie 。yu A378xiang bi ,ZMKMji lie tu bian ti cheng xian zi li xing zhuang yu pei ru dian fen xing zhi de duo yang bian hua ,ju jian ju gan xing 、xie xing huo zhe sui xing xing zhuang de gai bian 。ZMKM1、ZMKM2wei zhou su pei ru tu bian ti ,cheng xian pei ru ao xian 、bu tou ming 、mo guang ze xing zhuang 。ZMKM3-ZMKM5wei nuo zhi pei ru tu bian ti ,cheng xian pei ru ru bai se 、chong pi huang se yu ao xian pei bu xing zhuang 。ZMKM6-ZMKM9wei bai se pei ru tu bian ti ,xian shi bai se pei ru yu ji bu fen zhi de xing zhuang 。ZMKM10-ZMKM18xian shi pei ru yi chang huang se xing zhuang ,ji zhong ZMKM10he ZMKM11jian ju pei ru ji bu ao xian te zheng ,ZMKM12jian ju zi li fang xing te zheng ,ZMKM15he ZMKM16jian ju zi li yuan xing te zheng 。ZMKM19-ZMKM24shi pei tu bian ti ,ji zhong ZMKM19-ZMKM21yu ZMKM22-ZMKM24fen bie xian shi pei bu de zhou wen yu ao xian te zheng 。ZMKM25-ZMKM37shi chong pi tu bian ti ,ji zhong ZMKM25-ZMKM33yu ZMKM34-ZMKM37fen bie cheng xian chong pi tiao wen yu jun se bian hua te zheng 。ZMKM38-ZMKM41wei xiao li tu bian ti ,jian ju ji bu ao xian yu yi chang huang se chen ji te zheng ,ji zhong da duo xian shi zi li yuan xing xing zhuang 。wei le tan jiu ge lei zi li tu bian ti pei ru cheng fen de pin zhi xing zhuang ,jin yi bu jie xi le 6fen dai biao xing tu bian ti (ZMKM1、ZMKM5、ZMKM34、ZMKM8、ZMKM17、ZMKM32)de pei ru dian fen xing zhi 。yu A378xiang bi ,ZMKM1zuo wei zhou su pei ru tu bian ti xian zhe jian shao le zhi lian dian fen 、zhi lian dian fen he zong dian fen han liang ,cheng xian dian fen ke li yuan xing hua he mi du zeng da de te zheng ;ZMKM5he ZMKM34fen bie zuo wei nuo zhi pei ru tu bian ti he fen gong se chong pi tu bian ti ,jun xian zhe jian shao le zhi lian dian fen han liang 、zeng jia le zhi lian dian fen he zong dian fen han liang ,cheng xian dian fen li biao mian ao xian zeng duo 、xu zhuang wu fu zhao de te zheng ;ZMKM8、ZMKM17he ZMKM32fen bie zuo wei bai se pei ru 、yi chang huang se pei ru yu tiao wen chong pi tu bian ti jun ming xian zeng jia le zhi lian dian fen han liang ,xian shi dian fen li biao mian de leng jiao ruo hua te zheng 。ben yan jiu suo de de yu mi zi li xing zhuang tu bian ti ke ying yong yu wei chuan fen xi 、dan bai zu xue biao zheng 、zhuai lu zu yu cDNAjian ding 、ji yin ke long yu bian ma dan bai jie xi 、xin pin chong pei yo deng yu mi de wei chuan yo chong xue yan jiu 。ji ying yong you wang cu jin yu mi zi li zhong wei zhi gong neng ji yin de jian ding 、xing zhuang biao da wei chuan diao kong ji zhi de quan mian chan ming yi ji yu mi ying yang pin zhi duo yang hua yo chong mu biao de da cheng 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山西大学的闫枫,发表于刊物山西大学2019-11-12论文,是一篇关于玉米论文,诱变论文,籽粒突变体论文,山西大学2019-11-12论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山西大学2019-11-12论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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