特异性PCR在检测玉米ae基因中的应用

论文摘要

玉米是世界上三大作物之一。玉米淀粉是人类淀粉的主要来源,淀粉是玉米籽粒中的主要积累物质,占籽粒总重的70%左右。淀粉是以淀粉粒的形式存在于植物体中。普通玉米淀粉是直链淀粉和支链淀粉的混合体,两者所占的比重大约分别为28%和72%。直链淀粉由于其独特的理化性质,是一种高附加值的玉米淀粉。直链淀粉是重要的工业原料,在工业上应用十分广泛,已发展到了30 多个领域。　然而普通玉米的直链淀粉含量在22%～28%之间,很难在工业上加以利用。从普通玉米中分离高水平的直链淀粉成本很高,因此科学家们开始寻找富含直链淀粉的植物资源。高直链淀粉玉米研究的真正突破是发现ae 基因（直链淀粉扩充者）突变体,含ae 基因玉米胚乳的直链淀粉含量大大提高。后来又发现该位点的其它突变基因,对直链-支链淀粉的比率可以起到微效修饰作用。　本研究利用ae 基因的序列,设计了22 对特异引物,利用这些特异引物对3 个生产上常规玉米自交系和3 个具有aeae 纯合基因型的高直链淀粉玉米自交系及它们的3 个杂交材料进行标记,电泳检测,结果如下:　（1）引物4、7、10、11、15、18 没有扩增出任何条带。　（2）引物1、12、14、16、17、19 在材料1～9 中全部扩出目的条带,没有差异。　（3）引物3、6、20、21 在材料1～9 中出现多条谱带,每个泳道中都含有目的条带,而且出现非常清楚的非特异性带谱。　（4）引物2 在材料1～9 中都扩增出多条带,但没有出现目的条带。　（5）引物8、9、13、22 在材料1～9 的扩增中有的出现目的条带,有的没有目的条带,出现的条带没有规律性。　（6）引物5 在材料1、2、4、5、7、8 中只扩增出一条特异带谱,在材料3、6、9没有条带。　引物5 表现出了很强的特异性,利用引物5 检测21 个玉米材料（材料11-30）,引物5 在常规玉米自交系与高直链淀粉自交系的杂交种11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26 中出现非常明显的特异性条带,在普通玉米杂交种27、28、29、30 没有条带。结果证明这对引物可以将基因型Aeae 与　AeAe 区分开,为将普通玉米自交系快速改良为高直链淀粉玉米自交系提供了一种有效技术。

论文目录

• 摘要
• Summary
• 目录
• 一、前言
• 二、文献综述
• （一） 我国玉米发展的历史和现状
• （二） 高直链淀粉国内外研究现状
• 1. 高淀粉玉米的概念
• 2. 直链淀粉玉米的分级
• 3. 高直链玉米淀粉的应用价值
• 3.1 食品工业
• 3.2 食品包装材料
• 3.3 休闲食品
• 3.4 低脂食品
• 3.5 环境保护
• 3.6 工业
• 3.7 医疗保健
• （三） 高直链淀粉玉米研究的发起
• 1. 影响玉米淀粉的遗传基因及其表现
• 2. 淀粉修饰基因对淀粉物理特性和酶活性的影响
• 3. ae基因的利用
• （四） 遗传标记及其发展
• 1. 遗传标记的的发起
• 2. 遗传标记的种类
• 2.1 形态标记
• 2.2 细胞学标记
• 2.3 生化标记
• 2.4 DNA分子标记
• 3. 分子标记在玉米育种中的应用
• 3.1 分子标记在玉米目标基因的标记及其定位中的应用
• 3.2 在玉米自交系亲缘关系与遗传多样性研究中的应用
• 3.3 分子标记在QTL分析中的应用
• 3.4 在研究玉米杂种优势群的划分及杂种优势预测上的应用
• （五） 本研究的主要内容及技术路线
• 1. 研究的主要内容
• 2. 实验的基本路线
• 三、试验材料和方法
• 1. 试验材料
• 2. 特异性PCR分析
• 2.1 基因组DNA的提取
• 2.2 引物的设计
• 四、结果分析
• 1. DNA提取
• 2. 筛选引物
• 3. 筛选引物的验证
• 五、讨论
• 1. PCR反应体系的优化
• 1.1 DNA质量对观察结果的影响
• 1.2 引物设计的一般规则
• 1.3 酶质量和浓度对扩增的影响
• 1.4 循环参数
• 2+的浓度对PCR扩增的影响'>1.5 Mg²⁺的浓度对PCR扩增的影响
• 1.6 其他因素
• 2. 聚丙烯酰胺凝胶电泳的参数
• 2.1 凝胶厚度
• 2.2 凝胶浓度
• 2.3 上样浓度
• 3. 分子标记的可行性
• 六结论
• 致谢
• 参考文献
• 独创性声明