卫星搭载小麦SP7代农艺性状及蛋白组分变异分析

论文摘要

本研究以返回式卫星搭载小麦陕253和西农1043突变株系为材料，探讨了两个小麦品种SP7代主要农艺、产量性状变异和光合速率等生理指标变化；采用Logistic方程对突变株系的籽粒灌浆进程进行了拟合；利用SDS-PAGE技术对入选突变株系的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）进行了分析并测定了籽粒中不同蛋白组分含量。探索了空间环境对冬小麦生长发育的影响及诱变效应，以期为植物空间诱变育种提供理论依据。主要研究结果如下：1.通过田间观察，入选的陕253和西农1043SP7代突变株系的穗长、单穗重、穗粒数、穗粒重和千粒重等产量性状具有不同程度的变异，具体表现为：陕253SP7-253-27株高、千粒重、产量增加，差异极显著（P<0.01），分别比对照增加了16.03%，16.32%，27.53%；SP7-253-1株高、穗长降低，差异极显著（P<0.01），分别比对照降低了17.52%，12.85%。西农1043SP7-1043-57株高比对照增高9.67%；差异极显著（P<0.01），千粒重、产量分别比对照降低了20.17%，17.34%，差异极显著（P<0.01），；SP7-1043-37穗粒重、千粒重、产量分别比对照增加了7.19%，16.35%，9.42%，差异极显著（P<0.01）。入选株系在SP7代农艺性状稳定遗传。2．卫星搭载处理后，两个小麦品种的麦谷蛋白亚基变异类型丰富，高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）变异主要发生在GluB1位点和GluD1位点上，陕253突变株系包括了4种突变类型，分别是SP7-253-1（Glu1A1，Glu1B7+9，Glu1D2+12），SP7-253-13（Glu1A1，Glu1B14+15，Glu1D2+12），SP7-253-27（Glu1A1，Glu1B14+15，Glu1D5+10），SP7-253-38（Glu1A1，Glu1B7，Glu1D5+10）；西农1043突变株系仅存在一种新的组合类型（Glu1A1，Glu1B7+8，Glu1D2+12）。根据小麦品质评分标准，对高分子量麦谷蛋白亚基Glu-l位点的品质得分进行了计算，卫星搭载处理后两个小麦品种的品质评分均有所下降。3.卫星搭载处理后，SP7-253-27、SP7-253-38、SP7-1043-37、SP7-1043-19突变株系的旗叶叶绿素含量略高于对照，所有突变株系的光合速率都比对照高；采用Logistic方程对突变株系的籽粒灌浆进程进行了拟合结果表明：卫星搭载处理后，突变株系理论灌浆时间正向变异较多，所有突变株系的灌浆持续时间比相应的对照延长，但灌浆速率存在差异。其中SP7-253-27和SP7-1043-37表现出了灌浆速率高、灌浆持续时间长的特性。4.卫星搭载处理后，两个小麦品种突变株系的贮藏蛋白含量出现了不同程度的变异，Gli/Glu比值较低，小麦的加工品质就比较的好；Gli/Glu比值显示，除了SP7-253-27，其余陕253突变株系的Gli/Glu比值都比对照大；西农1043突变株系的Gli/Glu比值都比对照要大；这与小麦品质得分的变异趋势相一致。西农1043淀粉的含量大于陕253，两个小麦品种突变株系的淀粉含量也出现了不同程度的变异。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
• 1.1 空间诱变育种技术
• 1.2 空间诱变育种进展
• 1.2.1 国外空间诱变育种的现状
• 1.2.2 国内空间诱变育种的现状
• 1.3. 空间环境诱发植物突变的因素
• 1.3.1 空间辐射
• 1.3.2 空间微重力
• 1.3.3 空间弱磁场
• 1.3.4 转座子活化
• 1.3.5 其他影响因素
• 1.4 空间诱变育种的生物学效应
• 1.4.1 空间诱变育种对作物生理生化特性的影响
• 1.4.2 空间诱变育种对生物大分子的影响
• 1.4.3 空间诱变育种对作物农艺性状的影响
• 1.5 本研究的目的与意义
• 第二章 卫星搭载小麦 SP7 代突变株系农艺性状遗传稳定性研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 卫星搭载小麦突变株系SP7代主要农艺性状
• 2.3 讨论
• 第三章 卫星搭载小麦SP7代HMW-GS麦谷蛋白亚基突变类型SDS-PAGE分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 测定分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 卫星搭载陕 253 SP7 代籽粒 HMW-GS 组成变异
• 3.2.2 卫星搭载西农 1043 SP7 代籽粒 HMW-GS 组成变异
• 3.2.3 卫星搭载陕 253 和西农 1043 SP7 代籽粒 HMW-GS 品质评分
• 3.3 讨论
• 第四章 卫星搭载小麦 SP7 代突变株系光合及灌浆特性的研究
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 测定方法
• 4.1.3 数据统计
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 卫星搭载小麦 SP7 代突变株系籽粒灌浆曲线拟合
• 4.2.2 卫星搭载小麦 SP7 代籽粒灌浆特征参数分析
• 4.2.3 卫星搭载小麦 SP7 代旗叶叶绿素含量变化
• 4.2.4 卫星搭载小麦 SP7 代光合速率的变化
• 4.3 讨论
• 第五章 卫星搭载小麦 SP7 代突变株系蛋白和淀粉含量的研究
• 5.1 材料和方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 测定方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 卫星搭载小麦突变株系 SP7 代各蛋白组分含量的变化
• 5.2.2 卫星搭载小麦突变株系 SP7 代淀粉含量的变化
• 5.3 讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介