重离子辐照玉米品质分析与蛋白质多态性研究

论文摘要

玉米（Zea Mays L.）属禾本科玉米属（Zea L.）,是集“粮、经、饲”于一体的三元作物,也是总产和单产第一、贸易量第二、仅次于水稻和小麦的第三大农作物。近几十年来,随着人们膳食结构的改善,不仅对玉米的产量,而且对品质也提出了更高的要求。因此,通过各种育种手段来提高和改善玉米产量和品质的研究,一直成为农业研究领域中的热点和重大课题。本论文以20个重离子辐照的玉米自交系M3代稳定变异株系和4个对照自交系为材料,通过营养品质各指标和部分农艺性状的测定,探索了重离子辐照对玉米自交系营养品质的影响以及稳定变异株系营养品质与农艺性状间的关系,并应用A-PAGE进行了蛋白遗传多样性与遗传变异分析,以便为辐照自交系的田间选择,杂交组合的选配和优良玉米杂交种的培育提供理论依据。其结果总结如下：一.检测重离子辐照玉米M3代稳定变异株系籽粒品质相关指标表明,重离子辐照对提高玉米籽粒品质有显著的作用。得到4个高赖氨酸（≥0.40 g·100g-1 DW）株系（A10、A15、D10、D15）,5个高脂肪（≥5.50 g·100g-1DW）株系（B30、C10、C15、C30、D30）,1个高淀粉（≥75.00 g·100g-1 DW）株系（D25）,其中A15为综合品质较好的稳定变异株系；且初步发现30Gy辐照下的稳定变异株系粗脂肪含量较对照均有较大幅度提高。二.结合蛋白质各组分含量的检测和A-PAGE电泳图谱分析显示,球蛋白多态性较好,变异株系所有蛋白质电泳图谱与对照相比均有不同迁移率的新条带出现或消失,初步表明,这些不同迁移率的蛋白条带可能与蛋白质含量的高低有关。24份材料聚为3类：ACK、A10、A15、A20、A25与C15、C25、DCK、D10、D15、D20、D25、D30两个小亚群为一类；A30、B10、B25、B30、B15、C10、BCK、B20为一类；CCK、C20、C30为一类。三.重离子辐照剂量及营养品质各性状间简单相关分析表明,辐照剂量与清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、粗蛋白、赖氨酸间均为负相关,其中与赖氨酸达显著负相关（R=-0.5435）；与粗脂肪和粗淀粉为正相关。重离子辐照变异株系农艺性状和营养品质的灰色关联度分析表明,与粗蛋白关联度较大的农艺性状为生育期>百粒重>株高>穗行数；与赖氨酸关联度较大的农艺性状为生育期>穗长>穗位高>株高；与粗脂肪关联度较大的农艺性状为株高>生育期>穗行数>穗长；与粗淀粉关联度较大的农艺性状为生育期>百粒重>株高>行粒数。因此,在重离子辐照育种过程中,应加强生育期、株高、穗长和百粒重的选择。

论文目录

• 摘要
• Summary
• 目录
• 缩略词
• 第一章 文献综述
• 1.
• 1.1 诱变技术在植物育种上的应用现状
• 1.1.1 辐射诱变在植物育种上的应用
• 1.1.2 重离子辐照诱变育种
• 1.2 植物诱变体的鉴定与筛选方法
• 1.2.1 形态学和细胞学方法
• 1.2.2 诱变与离体培养技术相结合方法
• 1.2.3 生理生化方法
• 1.2.4 DNA水平标记
• 1.2.5 蛋白质标记
• 1.3 玉米籽粒主要品质性状的研究概况
• 1.3.1 关于玉米籽粒主要品质性状之间的相关分析研究
• 1.3.2 有关玉米籽粒品质性状研究存在的问题或不足
• 1.3.3 玉米蛋白质组分研究
• 2 本研究的目的和意义
• 第二章 重离子辐照对玉米自交系营养品质的影响
• 1.材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 玉米品质测定
• 1.2.2 清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的提取、浓缩及电泳
• 1.3 统计方法
• 2 结果与分析
• 2.1 营养品质各性状比较
• 2.1.1 粗蛋白质及蛋白质组分含量的比较
• 2.1.2 赖氨酸含量的比较
• 2.1.3 粗脂肪含量的比较
• 2.1.4 粗淀粉含量的比较
• 2.2 蛋白组分A-PAGE电泳谱带分析
• 2.2.1 清蛋白
• 2.2.2 球蛋白
• 2.2.3 醇溶蛋白
• 2.2.4 谷蛋白
• 2.3 应用A-PAGE技术研究重离子辐照玉米自交系种子蛋白的遗传多样性
• 2.3.1 球蛋白、谷蛋白A-PAGE谱带的多态性
• 2.3.2 球蛋白、谷蛋白A-PAGE图谱的比较
• 2.3.3 聚类分析
• 3 小结
• 第三章 重离子辐照玉米营养品质性状相关分析及其与部分农艺性状的灰色关联度分析
• 1.材料与方法
• 1.1 试验地基本情况
• 1.2 试验材料
• 1.3 试验方法
• 1.3.1 试验设计
• 1.3.2 播种、田间管理及收获
• 1.3.3 土壤化验方法
• 1.3.4 营养品质测定方法
• 1.4 统计方法
• 2 结果与分析
• 2.1 重离子辐照玉米营养品质性状相关分析
• 2.2 农艺性状和营养品质的灰色关联度分析
• 2.2.1 农艺性状与粗蛋白含量的关联度及排序
• 2.2.2 农艺性状与赖氨酸含量的关联度及排序
• 2.2.3 农艺性状与粗脂肪含量的关联度及排序
• 2.2.4 农艺性状与粗淀粉含量的关联度及排序
• 3 小结
• 第四章 结论与讨论
• 1 结论
• 1.1 重离子辐照对玉米自交系营养品质的影响
• 1.2 重离子辐照玉米自交系蛋白组分A-PAGE电泳图谱分析
• 1.3 重离子辐照玉米营养品质性状相关分析及其与部分农艺性状的灰色关联度分析
• 2 讨论
• 2.1 重离子辐照对玉米自交系营养品质的影响
• 2.2 重离子辐照玉米自交系蛋白组分电泳图谱分析
• 2.3 重离子辐照玉米营养品质性状相关分析及其与部分农艺性状的灰色关联度分析
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 导师简介