一粒系小麦种质资源分子生物学研究

论文摘要

一粒系小麦为二倍体小麦，包括栽培一粒小麦、野生一粒小麦和乌拉尔图小麦。作为多倍体小麦A染色体组的供体物种，一粒系小麦一直被认为是改良小麦的重要基因资源。本文采用APAGE、SDS-PAGE和RAMP标记研究了一粒系小麦之间的遗传关系，并对低分子量谷蛋白亚基基因以及α-醇溶蛋白基因进行了分离、克隆和序列分析。主要结果如下： 1．利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（Acid-polyacrylamide gel electrophoresis，APAGE）检测与分析表明，113份一粒系小麦醇溶蛋白位点存在丰富的等位变异，其醇溶蛋白带纹遗传相似性在0.100和0.960之间，平均变异系数为0.442。在供试材料中，乌拉尔图小麦的遗传多样性最高，而栽培一粒小麦的遗传多样性最低。聚类分析表明，一粒系小麦可分为两大类。在30份野生一粒小麦、41份栽培一粒小麦和42份乌拉尔图小麦中，鉴定的醇溶蛋白等位基因个数分别为37、33和38个，其等位基因平均遗传多样性系数分别为0.9378、0.9314和0.9251。 2．利用十二烷硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳法（Sodium Dodecyl Sulphate-polyacrylamide Gel Electrophoresis，SDS-PAGE）检测与分析表明，在113份一粒系小麦材料中，共有7种1Ax和5种1Ay高分子谷蛋白亚基类型，形成20种亚基组合类型。在30份野生一粒小麦中，共有5种1Ax和4种1Ay亚基类型，形成12种亚基组合类型；在41份栽培一粒小麦中，仅发现2种1Ax和2种1Ay亚基类型，形成2种亚基组合类型。在42份乌拉尔图小麦中，也检测到2种1Ax和2种1Ay亚基类型，形成6种亚基组合类型。因此，高分子谷蛋白亚基的变异在野生一粒小麦中较高，而在栽培一粒小麦和乌拉尔图小麦中则相对较低。 3．应用RAMP标记对70份一粒系小麦的遗传多样性进行了检测与分析。结果表明，20对RAMP引物组合共扩增出99条带，平均每对引物可扩增出4.95条多态性带。

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摘要

Abstract

第1章文献综述与立题依据

1.1 前言

1.2 文献综述

1.2.1 分布与分类

1.2.2 起源与进化

1.2.3 细胞学

1.2.4 遗传学

1.2.5 种子储藏蛋白

1.2.6 分子生物学

1.2.7 生理学

1.2.8 农艺与品质性状

1.3 立题依据

第2章一粒系小麦醇溶蛋白遗传多样性分析

2.1 前言

2.2 材料与方法

2.2.1 供试材料

2.2.2 方法

2.2.3 数据分析

2.3 结果与分析

2.3.1 醇溶蛋白多态性

2.3.2 醇溶蛋白遗传相似系数

2.3.3 醇溶蛋白聚类分析

2.3.4 醇溶蛋白等位基因的鉴定

2.4 讨论

第3章一粒系小麦高分子谷蛋白亚基遗传变异研究

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.2.1 供试材料

3.2.2 方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

第4章一粒系小麦RAMP分子标记遗传多样性分析

4.1 前言

4.2 材料和方法

4.2.1 实验材料

4.2.2 DNA提取

4.2.3 RAMP检测

4.2.4 数据处理

4.3 结果与分析

4.3.1 RAMP多态性

4.3.2 遗传相似性系数

4.3.3 聚类分析

4.4 讨论

第5章一粒系小麦ⅰ型低分子量谷蛋白亚基基因序列分析

5.1 前言

5.2 材料和方法

5.2.1 供试材料

5.2.2 基因组DNA提取

5.2.3 PCR引物设计、基因组DNA扩增及电泳分析

5.2.4 PCR产物回收、纯化

5.2.5 连接并转化

5.2.6 阳性克隆筛选

5.2.7 序列测定与比较分析

5.3 结果与分析

5.3.1 PCR扩增、目的片段克隆与测序

5.3.2 核苷酸和氨基酸序列分析

5.3.3 系统进化分析

5.4 讨论

第6章一粒系小麦α-醇溶蛋白基因序列分析

6.1 前言

6.2 材料和方法

6.2.1 供试材料

6.2.2 基因组DNA提取

6.2.3 PCR引物设计、基因组DNA扩增及电泳分析

6.2.4 PCR产物回收、纯化

6.2.5 连接并转化

6.2.6 阳性克隆筛选

6.2.7 序列测定与比较分析

6.3 结果与分析

6.3.1 PCR扩增、目的片段克隆与测序

6.3.2 核苷酸和氨基酸序列分析

6.3.3 氨基酸序列一致性比较分析

6.3.4 氨基酸序列系统进化分析

6.4 讨论

参考文献

致谢

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