玉米雙隱性opaque2--waxy基因種質(zhì)創(chuàng)制與互作機(jī)理研究.pdf

1、糯玉米起源于中國(guó)，因其口感軟糯香甜，適口性好，是深受我國(guó)人民喜愛的鮮食健康食品。糯玉米胚乳中所含淀粉大部分為支鏈淀粉，在紡織業(yè)、造紙業(yè)、釀造業(yè)、飼料養(yǎng)殖業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域作為重要的原料，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是糯玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值并不完全，尤其是缺少賴氨酸、色氨酸等必需氨基酸，不能滿足人類食用以及畜禽養(yǎng)殖對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求，因而提高糯玉米胚乳中賴氨酸含量對(duì)完善糯玉米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、提高糯玉米的食用價(jià)值和商品價(jià)值具有重要的意義。
　　將opaque2突

2、變基因?qū)肱从衩鬃越幌?，可以大幅提高籽粒中賴氨酸含量，但同時(shí)導(dǎo)致籽粒變?yōu)榉圪|(zhì)型，阻礙了其在生產(chǎn)中的應(yīng)用。本研究通過將含有胚乳修飾基因的優(yōu)質(zhì)蛋白玉米(QPM)的opaque2基因?qū)肱从衩鬃越幌抵?，?gòu)建了多套o(hù)paque2-waxy雙隱性近等基因系(o2w2-NIL)，并對(duì)o2w2-NIL及其供受體親本進(jìn)行了一系列形態(tài)、品質(zhì)、亞顯微結(jié)構(gòu)以及蛋白表達(dá)水平的比較分析，初步判斷opaque2對(duì)不同糯玉米的影響差異，為利用opaque2對(duì)糯玉米進(jìn)

3、行品質(zhì)改良提供理論依據(jù)。
　　本論文的研究結(jié)果主要有以下幾方面:
　　1.利用回交技術(shù)和分子標(biāo)記輔助選擇，構(gòu)建了多套o(hù)2w2-NIL，并檢測(cè)了5套o(hù)2w2-NIL及其供受體親本籽粒中賴氨酸含量，近等基因系中97-7/o2o2、中63-2/o2o2、趙OP-6/o2o2、300父本/o2o2、中501/o2o2的賴氨酸含量分別提高了59.0％、52.7％、48.5％、46.3％和61.9％。
　　2.將構(gòu)建成功的5套o(hù)2

4、w2-NIL連續(xù)繁育3代，并考察其穩(wěn)定性，證明這5套o(hù)2w2-NIL都能夠穩(wěn)定遺傳，Bg-rbg轉(zhuǎn)座子系統(tǒng)沒有影響其穩(wěn)定性。
　　3.將o2w2-NIL中97-7/o2o2、中63-2/o2o2、趙OP-6/o2o2、300父本/o2o2、中501/o2o2與其供受體親本進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)在水分、粗脂肪、粗蛋白、粗淀粉、氨基酸總量和17種氨基酸組成等營(yíng)養(yǎng)成分方面有不同差異，支鏈淀粉含量和非醇溶蛋白含量顯著增加。
　　4.用掃

5、描電鏡和透射電鏡觀察近等基因系中97-7/o2o2、中63-2/o2o2和300父本/o2o2及其供受體親本的胚乳亞顯微結(jié)構(gòu)，比較發(fā)現(xiàn)胚乳細(xì)胞中淀粉粒、蛋白體等結(jié)構(gòu)的形狀、大小、分布密度等均有較大差異，亞顯微結(jié)構(gòu)與籽粒表型有一定相關(guān)性。
　　5 o2突變基因的導(dǎo)入使O2蛋白的表達(dá)受到明顯抑制，糯玉米中WX蛋白的表達(dá)量也很低。取近等基因系中97-7/o2o2、中63-2/o2o2和300父本/o2o2及其供受體親本授粉后10天、14