離體培養(yǎng)下氮素濃度對小麥籽粒蛋白質和mRNA差異表達影響的研究.pdf

1、氮是植物生長發(fā)育過程中需要量最大的營養(yǎng)元素之一，是組成蛋白質的必需化學元素，也是組成葉綠素、酶和多種維生素的成分，在維持生命活動和提高作物產量、改善產品品質方面具有極其重要的作用。小麥籽粒產量和品質的形成與氮素營養(yǎng)密切相關。 為基本明確N對小麥產量、品質性狀的影響，揭示小麥籽粒形成期氮素營養(yǎng)的吸收、利用、分配規(guī)律，探討小麥高產和優(yōu)質達到最佳時的氮素濃度，初步闡述小麥氮素營養(yǎng)遺傳分子機制，為小麥的“三高”栽培和育種提供理論依據，我

2、們利用小麥穗離體培養(yǎng)方法，結合SDS-PAGE電泳技術、A-PAGE電泳技術、DD-RTPCR技術，對不同氮素濃度處理下的小麥產量性狀、品質性狀、氮素吸收利用規(guī)律、小麥籽粒高分子量谷蛋白亞基(HMW-GS)形成規(guī)律和積累動態(tài)、小麥籽粒醇溶蛋白表達差異及小麥籽?；虻牟町惐磉_進行了研究。研究結果表明： (1)氮素濃度與小麥產量性狀呈拋物線關系，氮素濃度從0開始增加時，小麥產量隨之增加，但當氮素濃度增至0.06％后，小麥產量反而呈下

3、降趨勢，從實驗中發(fā)現(xiàn)氮素濃度主要是通過影響小麥結實率、千粒重、小花數和小麥節(jié)間長度來影響小麥產量。 (2)小麥籽粒蛋白質含量隨氮素濃度增加而增加，氮素濃度主要影響球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白，對小麥籽粒中的清蛋白幾乎無影響。 (3)結合小麥產量和品質性狀以及小麥籽粒的氮素吸收、利用和分配規(guī)律，兼顧高產、優(yōu)質和高效的原則，小麥穗離體培養(yǎng)下的最佳氮素濃度為0.06％。 (4)氮素濃度不影響小麥籽粒HMW-GS的組成和形成

4、順序，但與小麥HMW-GS的形成時間和積累量呈顯著正相關，特別是亞基2。同時經相關性分析和回歸分析發(fā)現(xiàn)亞基2和亞基12之間存在相互作用，亞基2影響亞基12對氮素的響應。 (5)氮素影響小麥籽粒醇溶蛋白含量和表達時期，隨氮素濃度的增加，醇溶蛋白含量增加，表達時期提前。當氮素濃度達0.12％時，分別在ω區(qū)和r區(qū)出現(xiàn)1條和2條特異表達帶，這三條特異帶的表達量隨氮素濃度的增高而增加。 (6)小麥氮素調控由多基因控制，試驗中共發(fā)現(xiàn)