一、水稻亚(品)种间淀粉粘滞特性杂交转移的初步研究(论文文献综述)
张晶[1](2021)在《巨胚水稻突变体胚的发育和糙米理化特性研究》文中指出巨胚稻是以巨胚突变体为材料培育而来的功能稻,其胚比普通稻大2-3倍,因富含γ-氨基丁酸和矿物质元素等营养物质而受到广泛关注。前人研究报道了巨胚稻与普通稻的营养物质,但不同遗传背景材料很难进行比较。此外,人们对巨胚的形态发育和氨基酸代谢调控也并不清楚。目前为止,关于巨胚突变体糙米和萌发糙米的理化特性研究较少。本研究以60Co辐射诱变的Kitaake突变体库中筛选的巨胚突变体M12和M13为材料,利用图位克隆技术鉴定了突变基因。以发育胚为材料,观察了巨胚的细胞形态变化。利用RNA-seq技术初步探究了关于胚发育及氨基酸合成的代谢调控。最后测定了糙米和萌发糙米的营养物质和理化性质。本研究将丰富和充实胚发育调控的相关知识,为巨胚稻的进一步开发和利用提供理论基础。主要研究结果如下:1、巨胚突变体M12和M13的表型鉴定和基因定位。突变体M12和M13的糙米表现出比WT更大的胚,且M13的胚比M12的胚大。两个突变体胚占整个籽粒的比率及百粒胚重量都显着高于WT。WT、M12和M13糙米的粒长和粒宽无显着差异,而两个突变体粒厚和千粒重显着降低。遗传分析显示,两个巨胚突变体的巨胚表型均受单一隐性核基因控制。突变体M12和M13正反杂交产生的F2代种子都具有巨胚表型,表明M12和M13是两个等位变异基因突变体。采用图位克隆技术将M12和M13的突变位点缩小到InDel标记Z7-13和Z7-18之间的84.3 kb区域。该区域内含有14个候选基因,其中包含一个先前报道的巨大胚基因GE(Giantembryo,LOC-Os07g41240)。WT、M12和M13三者GE基因编码区测序显示,M12在第一外显子第337个碱基由鸟嘌呤(G)突变为腺嘌呤(A),导致第1 13位氨基酸丙氨酸(A)被替换为苏氨酸(T),发生错义突变。M13的第1111个碱基由鸟嘌呤(G)突变为腺嘌呤(A),导致第340位氨基酸色氨酸(W)被终止密码子替换,转录提前终止,发生无义突变。2、巨胚突变体胚形态发育及氨基酸代谢调控。M12和M13胚的大小和重量在花后10 d开始与WT显着拉开差异。WT胚鲜重和干重在花后15 d达到最大值,M12和M13分别在20和25 d趋于稳定。半薄切片观察发现M12和M13胚的大小分别是WT的2和3倍,突变体胚增大主要是由盾片部位细胞扩张变大引起。转录组差异性表达基因分析表明突变体M13中多个参与生长素与细胞分裂素两种激素合成和响应的基因表达下调。M13发育胚中内源生长素和多种类型细胞分裂素含量显着降低。此外,突变体胚中参与整个氨基酸合成代谢的大部分基因表达量显着上调。3、巨胚突变体糙米和萌发糙米营养成分和理化特性。突变体M12和M13糙米中γ-氨基丁酸(y-aminobutyric acid,GABA)、蛋白质、游离氨基酸含量明显高于WT,而总淀粉和直链淀粉含量显着下降。两个突变体糙米糊化起始温度、峰值温度和终止温度都低于WT,而热焓值没有明显的差异。粘滞特性中除崩解值外,两个突变体的峰值粘度、热浆粘度和消减值都低于WT。WT和M13糙米中GABA、游离氨基酸和可溶性糖含量在萌发过程中明显升高,且突变体M13要远高于WT,而总淀粉含量随着萌发的进行逐渐降低。WT和M13萌发糙米的热力学参数没有发生显着变化,而粘滞特性中的峰值粘度、热浆粘度、崩解值、终值粘度和消减值都显着下降,尤其是M13下降更为明显。
顾正文[2](2021)在《水稻可溶性淀粉合成酶不同突变组合创建与初步品质分析》文中进行了进一步梳理稻米品质是消费者和育种家最为关注的水稻性状之一。淀粉作为水稻胚乳的最主要组分,其组成与结构是稻米品质的重要决定因素。可溶性淀粉合成酶(Soluble starch synthase,SSS)是参与水稻胚乳淀粉合成的重要酶类,对支链淀粉链的延伸、淀粉粒的形态建成和支链淀粉与直链淀粉的比例均有显着影响。水稻中共有 8 种 SSS 同工型,分别为 SSⅠ、SSⅡa(SSⅡ-3)、SSⅡb(SSⅡ-2)、SSⅡc(SSⅡ-1)、SSⅢa(SSⅢ-2)、SSⅢb(SSⅢ-1)、SSⅣa(SSⅣ-1)和 SSⅣb(SSⅣ-2),是已知的所有淀粉合成酶类中同工型最多、功能最复杂的一类。由于相应遗传材料的缺乏,各SSS同工型及其不同突变组合在淀粉与稻米品质形成中的作用尚不完全清楚。本研究在此基础上,计划利用CRISPR/Cas9技术通过构建SSS多敲除载体,创建和筛选获得不同SSS突变组合,进而系统分析不同SSS突变组合对淀粉合成及稻米品质形成的影响,并选取其中优良组合,导入推广品种,为水稻品质改良育种提供理论指导和种质资源。相关研究主要获得以下几点研究结果:1、目的基因靶位点测序结果显示所有SSS靶位点都出现了突变,且存在多种不同的突变类型,表明CRISPR/Cas9载体在植物体内发挥了作用,所有SSS编码基因均被成功编辑。经过多年、多季加代种植和筛选,在SSS不同同工型的255种突变组合中我们初步获得了 98种去除T-DNA插入痕迹的纯合突变系和纯合突变单株,包括7种SSS单突、16种双突组合、24种三突、26种四突、15种五突、9种六突、1种七突。与当前现有的相关报道比较,其中绝大部分突变组合均为自然界中未发现、前人未报道的突变组合。这些结果极大丰富了相关研究的遗传材料,为本研究后续的深入研究打下了坚实的基础,也为实现精确稻米品质改良育种带来了可能。2、对已有98种突变组合中7种不同SSⅡ的突变组合材料开展了系统的分析。结果显示,SSⅡa、SSⅡb和SSⅡc单独突变及组合突变均会导致籽粒千粒重略有降低,但对水稻株型、穗部性状等其他主要农艺性状无显着影响。AAC、GPC和Wx基因表达结果显示,三者中SSⅡb突变后会导致Wx基因表达和直链淀粉含量(AC)显着降低;SSⅡa和SSⅡc突变后发育籽粒中Wx基因的表达受到影响,但成熟籽粒中AC无显着变化;SSⅡa和SSⅡc双突及SSⅡ三突材料籽粒中AC显着增加,但Wx基因的表达呈现无显着变化或显着降低,推测其AC增加可能是由于支链淀粉合成减少导致的。DSC结果显示,SSⅡb和SSⅡc单独突变后均可小幅的降低稻米糊化温度,且二者降幅类似,均显着低于SSⅡa突变体;在SSⅡ多突材料中,SSⅡa与SSⅡb或SSⅡc对糊化温度下降没有表现出累加效应,而SSⅡb和SSⅡc对糊化温度的影响存在一定的累加效应。HPAEC结果显示,三种SSS同工型突变导致的糊化温度降低主要是由于支链淀粉中A链增加、B1链减少导致的。从RVA数据看,三种SSⅡ同工型突变均会导致RVA谱的变化,但从多突材料的RVA谱中不能总结出一致的变化规律;在所有SSⅡ突变组合中,ssiibssiic突变体表现出崩解值显着增加、消解值显着降低,暗示其食味品质可能有所增加。这些结果为优质稻米育种提供了指导和种质资源。
郝唯卓[3](2021)在《稻米透明度形成的淀粉结构基础及其遗传调控研究》文中认为稻米外观品质是消费者关注的首要性状,也是评价稻米商品价值的重要指标。该性状主要涉及稻米粒形、透明度和垩白,其中稻米透明度形成的机制较为复杂,水分含量与表观直链淀粉含量(Amylose content,AC)都是关键的影响因素。从遗传角度看,参与AC合成调控的Wx基因与稻米透明度直接相关,该基因的等位变异是AC丰富变异的直接原因,也是稻米蜡质、暗胚乳和透明胚乳出现的主要因素。为明确稻米透明度形成的淀粉结构基础,本研究一方面以收集的具有不同AC的水稻品种和Wx定点突变稻米为材料,进行稻米透明度和淀粉理化及结构分析,探索影响稻米透明度的因素。另一方面,基于实验室前期构建的粳稻日本晴背景下具有较低直链淀粉含量但胚乳透明的转基因系为切入点,在不同Wx近等基因系背景下对潜在的目标基因进行编辑并分析不同基因组合对稻米透明度的影响。主要结果总结如下:1、以具有不同AC的水稻品种和Wx定点突变体为材料,进行水分梯度烘干实验,发现稻米透明度与水分含量正相关;淀粉粒结构分析表明在相似水分条件下,AC越高,籽粒透明度越好,单个淀粉粒中的空腔数目越少,空腔面积越小;淀粉晶体结构分析表明,高水分含量的稻米淀粉结晶度明显高于干燥淀粉的结晶度,并且低AC的稻米表现的差异更显着。2、以粳稻日本晴及其不同Wx等位基因系为材料,进行稻米透明度的水分梯度分析。结果表明稻米透明度与水分含量正相关;淀粉粒扫描电镜分析表明在相似水分条件下,AC越高,籽粒透明度越好,单个淀粉粒中的空腔数目越少,空腔面积越小;淀粉晶体结构分析表明,高水分含量的稻米淀粉结晶度明显高于干燥淀粉的结晶度,并且低AC的稻米表现的差异更显着。扫描电镜观察籽粒发育动态结果表明,胚乳发育过程中,淀粉粒中间的空腔随着发育进程逐渐增大,且空腔面积与AC呈现明显的负相关性。3、以粳稻日本晴为受体,通过杂交方式构建了近等基因系Nip-Wxmw和Nip-Wxmp背景下 SSⅡ-2 RNAi 转基因系 和 Nip-Wxmp/SSII-2 RNAi,同时,构建了近等基因系Nip-Wxρ背景下SSⅡ-2和SSⅡ-3的基因敲除系Nip-Wxmw/SSII-2(I1A)和Nip-Wxmp/SSⅡ-3(D2A)。基本农艺性状分析表明各转基因系与亲本对照均无显着差异。品质测定表明在Wxb(Nip)、Wxmv和Wxmp背景下通过SSⅡ-2RNAi的导入均能显着降低稻米AC 5-7%;梯度烘干实验表明稻米透明度与水分含量正相关,SSⅡ-2 RNAi构建的导入能够在AC较低条件下(7-8%)显着改善稻米透明度,但在更低AC条件下改善效果不明显;Nip-Wxmw/SSⅡ-2(I1A)和Nip-Wxmp/SSⅡ-3(D2A)聚合系稻米AC无显着变化,但Nip-Wxmp/SSⅡ-3(D2A)稻米透明度显着改善而Nip-Wxmw/SSⅡ-2(11A)稻米透明度无显着改善。扫描电镜分析表明,不同转基因系稻米胚乳发育过程中,淀粉粒中间的空腔随着发育进程逐渐增大,且空腔面积与AC呈现明显的负相关性;淀粉晶体结构分析,表明淀粉结晶度与水分含量正相关。
阮阜杰[4](2021)在《氮肥对莲藕产量以及淀粉品质的影响》文中研究指明莲藕(Nelumbo nucifera Gaertn)又名藕、荷、水芙蓉,是莲科莲属多年生宿根草本植物。莲藕原产于中国和印度,是我国种植面积最大的水生蔬菜品种。莲藕富含蛋白质、淀粉、氨基酸和各种维生素等物质,具有良好的食用价值与药用价值,深受广大消费者喜爱。淀粉是莲藕的主要贮藏物质,一般约占鲜重的10%~20%,其结构组成与含量影响着莲藕的食用和加工品质。在作物所有必需营养元素中,氮是影响作物生长和产量形成的重要因素,同时也对淀粉类作物的加工品质起着关键调控作用。我国莲藕生产上氮肥利用方式尚不明确,氮肥施用过多的现象时有发生,不仅导致了生产成本增加、产量与品质也得不到提高,而且造成了资源浪费、环境污染等问题。另外,氮肥对莲藕淀粉形成的调控机理也尚不清楚。因此,研究氮肥对莲藕淀粉品质以及淀粉合成基因的影响,对建立优质高产莲藕栽培技术、促进我国莲藕产业发展具有重要意义。论文研究了不同氮肥用量对莲藕的光合特性、产量、淀粉含量与品质及相关基因的影响。主要结果如下:1.氮肥对莲藕光合作用的影响。测定了不同氮肥施用量下莲藕叶片的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度和总叶绿素含量。结果表明:氮肥可以增加莲藕总叶绿素含量,促进叶片气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率增加,从而增加净光合速率,氮肥用量为30 kg/667 m2时光合速率达最高,过量施用氮肥会导致光合速率下降。适量施用氮肥可以提高莲藕根状茎的产量,当氮肥用量为30 kg/667 m2时产量最高,过量施用氮肥造成莲藕产量降低。2.氮肥对莲藕淀粉特性的影响。氮肥可以促进莲藕总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量增加,当氮肥用量为30 kg/667 m2时,总淀粉、直链淀粉含量均达最大值;当氮肥用量为20 kg/667 m2时,支链淀粉含量达到最大值。过量施用氮肥会导致总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量下降。随着氮肥用量的增加,直链淀粉与支链淀粉含量的比值呈上升趋势。莲藕长椭圆形淀粉粒数目随氮肥用量增加而增加,近圆形淀粉粒数量则呈减少趋势,长椭圆形淀粉粒数量与近圆形淀粉粒数量的比值呈上升趋势。氮肥用量为50 kg/667 m2时,长椭圆形淀粉粒与近圆形淀粉粒数目比值最大为2.3;对照仅为1.1,显着低于施氮处理。淀粉粘滞性谱分析表明,氮肥增加了莲藕淀粉的峰值粘度、热浆粘度和崩解值,降低了消减值和糊化温度,减少了峰值时间。氮肥增加了支链淀粉短链的数量,减少了长链的数量,从而增加了支链淀粉的分枝度。3.氮肥对莲藕淀粉代谢的影响研究。对氮肥用量分别为0 kg/667 m2和30 kg/667 m2处理后的莲藕根状茎样品进行转录组测序。KEGG富集分析表明,差异表达基因主要富集于淀粉和蔗糖代谢、碳代谢、氨基酸生物合成、苯丙素生物合成、脂肪酸生物合成、甘油酯代谢、半乳糖代谢、类黄酮生物合成等代谢通路中。GO富集分析表明,差异基因主要富集于生物代谢过程、细胞过程、刺激响应、生物调节、催化活性转录活动等。从淀粉和蔗糖代谢途径中共筛选到12个差异基因,并利用qRT-PCR进行验证,结果表明,有11个基因在氮肥调控下显着上调,包括SUS、INV、GPI、UGP2、APS2、GBSS、SBEI、SBEII、AMY3、BAM3、DPEP。
马会珍[5](2021)在《不同生态区优质食味粳稻品质特征的比较研究》文中研究说明本试验于2018年和2019年进行,主要研究内容和研究结果如下:1.本研究以收集的来自辽宁省(5个)、吉林省(5个)和黑龙江省(包括3个日本选育品种在内共13个品种)共计23个优质粳稻品种为材料,在统一肥水等相关栽培管理的条件下,分别在辽宁省盘锦市、吉林省公主岭和黑龙江省五常水稻研究所进行种植,系统比较上述粳稻品种在东北不同地区的品质差异。结果表明,在本研究中,北方粳稻品种在辽宁、吉林和黑龙江三个不同粳稻生产区种植时,其加工品质普遍较高,差异并不显着。在粒型上,北方粳稻品种在黑龙江种植时长宽比值较小,米粒较短。在外观上,在辽宁种植时的垩白粒率在11.79-41.35%,垩白度在2.42-16.19%;在吉林种植时的垩白粒率在9.89-34.29%,垩白度在2.35-14.33%;在黑龙江种植时的垩白粒率在8.51-37.92%,垩白度在2.74-8.22%,垩白粒率和垩白度均为辽宁>吉林>黑龙江,其外观品质整体在黑龙江种植时最优。在蒸煮食味品质方面,北方粳稻品种的直链淀粉含量和蛋白质含量均表现为辽宁>吉林>黑龙江,而胶稠度则是辽宁<吉林<黑龙江。在RVA谱特征值中,北方粳稻品种的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值均在黑龙江种植时最高,而消减值和回复值在黑龙江种植时最低。在淀粉的热力学特性上,糊化焓在黑龙江种植时最低,回生焓最小,淀粉小颗粒含量在黑龙江种植时最高,大、中颗粒含量最低。在黑龙江种植的米饭硬度最小,黏度最大,弹性也相对较高,食味值在63.7-80.9,食味品质最佳。2.以辽宁省(5个)、吉林省(5个)和黑龙江省(5个)的代表性优质粳稻品种和江苏省代表性优质粳稻品种(软米品种和非软米品种各5个)为材料,在各自最佳生态区进行种植,比较南方和北方粳稻的品质差异。结果表明,在本研究中,北方三省的加工品质整体优于江苏省。在粒型上,与江苏非软米相比,北方粳稻品种米粒较短小;而与软米相比,米粒较为细长。在外观上,江苏软米和非软米品种的垩白粒率和垩白度均显着高于北方粳稻,外观品质较差。江苏非软米品种的直链淀粉含量与北方粳稻相比没有显着差异,但其蛋白质含量显着高于北方粳稻,食味值在56.9-66.5,食味品质较差。与北方粳稻相比,江苏软米的直链淀粉含量低,蛋白质含量高,米饭硬度小,黏性大,峰值黏度、崩解值均高于北方粳稻,消减值、回生值小,食味值在67.0-78.0;北方粳稻品种的直链淀粉含量相对较高,蛋白质含量较低,米饭硬度大,弹性高,淀粉小颗粒含量高,食味值在71.0-80.9,与江苏软米相比食味值略高,但没有显着差异。3.在得出以上初步结论的基础上,以参加第二届全国优质稻品种食味品质鉴评活动的产自全国各地的优质粳稻品种为材料,研究全国部分优质粳稻品质的差异,重点以获得优质食味金奖的15个粳稻品种为材料,将其分为南、北两大地域来源,系统比较南方优质食味粳稻与北方优质食味粳稻品质的差异,以进一步验证前两部分的研究结果。结果表明,参评第二届全国优质稻品种食味品质鉴评活动的39个粳稻品种无论是粒型,还是垩白率与垩白度差异均较大;在蒸煮食味方面,米饭食味计测定的食味值与专家的感官评分分值分别在44.00-82.00和52.20-91.86。稻米的直链淀粉含量、RVA谱中的消减值、回复值以及米饭质构特性中的黏性和均衡值与米饭食味值均呈显着负相关,相关系数分别为-0.39、-0.60、-0.57、-0.37和-0.56;而RVA谱中的峰值黏度和崩解值与米饭食味值呈显着正相关,相关系数为0.32和0.36。与北方优质粳稻相比,南方优质粳稻的米粉RVA谱的消减值和回复值分别降低12.00%和21.19%;米饭质构特性中的黏性和均衡值的绝对值提高16.15%和15.00%。北方粳稻外观晶莹剔透,垩白度在0.50%-3.50%,米饭直链淀粉含量高,蛋白质含量低,经米饭食味计测定的食味值在56.00-74.00,专家感官评分在86.14-90.67;而南方粳稻外观相对浑浊,垩白度在1.86%-11.21%,米饭虽然蛋白质含量高,但直链淀粉含量较低,软化了其口感,米饭软而黏,经米饭食味计测定的食味值在54.00-82.00,专家感官评分在82.29-91.86,南方优质粳稻与北方优质粳稻经米饭食味计测定的食味值与专家感官评分间无显着差异。综上所述,北方粳稻在东北三省种植时,稻米品质整体在黑龙江种植时最佳,但差异并不显着。北方粳稻直链淀粉含量较高,蛋白质含量较低,米饭弹性好,而南方粳稻直链淀粉含量较低,米饭软而黏,但由于高温高湿的环境,在相同的氮肥肥水平下,其蛋白质含量要高于北方粳稻,食味品质与北方粳稻相比略有不足,但差异并不显着,对全国部分优质稻品种品质差异的分析也验证了这一结论。因此,在相对较高的蛋白质含量下,适当降低直链淀粉含量,使得米饭软糯具有弹性,是南方粳稻进一步提升其稻米品质的重要途径。
黄佳佳[6](2021)在《茶叶籽的油脂组分、淀粉特性及淀粉-油脂复合研究》文中进行了进一步梳理茶树(Camellia Sinensis(L.)O’Kuntze)是我国重要的经济作物之一,具有悠久的栽培历史及深厚的文化背景。目前对于茶树的开发利用主要集中于茶叶,全季利用亟待发展。作为茶叶生产副产品的茶叶籽,尚未引起足够重视。油脂和淀粉是茶叶籽两大主成分。其中,茶叶籽油是一种潜在的木本油料资源;茶叶籽淀粉可作为一种新颖独特的淀粉资源。而直链淀粉与脂肪酸的复合体被称为第五类抗性淀粉(RS5),对Ⅱ型糖尿病、结肠癌等慢性疾病的防控具有重要意义。然而目前对茶叶籽中的油脂和淀粉缺乏充分了解,导致大量茶叶籽被废弃。因此,开展茶叶籽的油脂和淀粉特性研究并对油脂-淀粉的复合效果进行评估,将为茶叶籽后续的开发利用提供重要参考。本论文以茶叶籽为材料,选用多种常见食用油和淀粉为参照,分析研究了茶叶籽的油脂组成、淀粉理化及淀粉-油脂复合物功能特性,主要结果如下:1.茶叶籽油主要成分为棕榈酸(约为17%)、硬脂酸(约为3%)、油酸(约为56%)和亚油酸(约为21%),品种间和精炼加工前后主要脂肪酸比例相对稳定,饱和脂肪酸(SFA):单不饱和脂肪酸(MUFA):多不饱和脂肪酸(PUFA)配比为1:2.6:1,和花生油最为相近(1:2:1.5),较为符合营养保健油脂标准。虽然茶叶籽油SFA含量相对于山茶油与橄榄油较高,但亚油酸含量显着高于山茶油与橄榄油。此外,在茶叶籽毛油中还检测到微量的亚麻酸和鲨鱼烯酸。同时,采用GC-MS技术,从茶叶籽油中分离鉴定出柚皮素、异鼠李素、绿原酸、儿茶素、咖啡酸、没食子酸、表没食子儿茶素、芦丁、槲皮素和山奈酚等10种酚类物质。这些活性物质具有较强的DPPH、ABTS、FRAP抗氧化活性,可抑制人结肠癌细胞系HCT116和小鼠结肠癌细胞系CT26的增殖,并造成癌细胞坏死,且乙酸乙酯提取组份效果最为显着。该结果表明:茶叶籽油不仅脂肪酸配比合理,结构稳定,且富含不饱和脂肪酸和抗氧化活性物质,具有较高的营养和保健价值。2.茶叶籽淀粉颗粒与其他作物淀粉相比,形态较为规则,呈球形或卵球形,大小均一;为A型或C型淀粉,且较其它农作物具更高比例的fa链支链淀粉。Wun4可在相对较低的温度(60~70℃)下充分糊化,糊化温程短(9.62℃)。茶叶籽淀粉的RDS含量较低(80~82%),与马铃薯淀粉和豌豆淀粉相当,显着低于其他淀粉;RS含量较高(9.7~11.9%),仅低于豌豆淀粉,具有消化慢、耐消化特点。同时,茶叶籽淀粉糊化黏度较高,最终粘度可达4000~6800 cp,显着高于其他农作物的淀粉,形成的淀粉凝胶黏硬比较大,具有较好适口性,弹性适中,具备较好的理化功能特性。但其回生度(R%)较高,为33.2~44.6%,在对长期稳定性要求较高的应用领域,茶叶籽淀粉需通过适当改性修饰以降低其回生老化趋势。3.淀粉-油脂复合率受淀粉中AAC含量和脂肪酸结构的影响。茶叶籽油(TO)的复合效果较棕榈酸(C16)差;茶叶籽淀粉等高AAC淀粉的复合率相对较高。茶叶籽淀粉与C16复合效率达66.88%,仅次于木薯(80.56%)和马铃薯(81.67%)。脂质的存在降低了茶叶籽淀粉-脂质复合淀粉凝胶的透明度,同时增加了淀粉内部的孔隙,在电镜下可观察到微孔结构。RS5的形成显着影响淀粉的理化特性:淀粉晶型结构由原本的A-型、B-型或C-型转变为V-型;淀粉糊化温度升高,热稳定性提升;消化特性发生改变,RDS大幅下降,RS显着提高,且不同淀粉的变化幅度存在差异,如茶叶籽淀粉最终RS含量较高,普通水稻淀粉SDS增长率较高。因此淀粉-油脂复合改性可用于淀粉热稳定性和消化特性的修饰改良。综上,茶叶籽油是一种优质食用油,茶叶籽淀粉理化特点符合市场需求,且淀粉与脂肪形成的复合物理化功能特性得到提升,在食品和工业应用中具有较大潜能。这些研究结果为今后茶叶籽的综合利用提供了理论基础,也为茶产业的健康发展提供了新思路。
黄李春[7](2020)在《精细调控Wx和SSII基因表达改良稻米蒸煮食味品质》文中进行了进一步梳理稻米蒸煮食味品质(Eating and cooking quality,ECQ)是广受消费者、育种家、研究人员和农户关注的稻米品质性状。淀粉的理化特性是决定稻米ECQ的关键因素。直链淀粉含量(Amylose content,AC)和糊化温度(Gelatinization temperature,GT)较低、胶稠度(Gel consistency,GC)较软的稻米往往具有更高的ECQ。在淀粉合成相关基因(Starch synthesis-related genes,SSRGs)中,编码颗粒结合型淀粉合成酶Ⅰ(Granule-bound starch synthase Ⅰ,GBSSI)的蜡质基因(Waxy,Wx)是控制稻米AC和GC的主效基因、控制GT的微效基因,因此往往也被认为是决定稻米ECQ的首要基因。Wx基因座内的自然等位变异导致了现代水稻品种中AC和ECQ的广泛差异。优良Wx等位变异的应用,为稻米ECQ的改良育种带来了重大突破。近年来新型Wx自然等位变异的挖掘已进入了瓶颈,而现有Wx等位变异的缺陷逐渐引起了育种家和研究者的关注。为防止稻米品质的高度同质化以及满足不同地区消费者对稻米ECQ多样化的需求,当前育种家迫切需要可在现有广泛应用的Wx等位基因基础上进一步改良稻米品质的新型Wx等位基因。CRISPR/Cas技术的出现为创建新型Wx等位基因提供了可能。此外,编码可溶性淀粉合成酶 Ⅱ(Soluble starch synthase Ⅱ,SSⅡ)的 SSⅡ基因(包括 SSⅡ-1、SSⅡ-2和,SSⅡ-3)可以通过调节支链淀粉A链和B1链的比例调节稻米GT,也是影响稻米ECQ的关键基因。当前围绕SSⅡ基因的研究主要集中在SSⅡ-3(也叫ALK)基因,其被证明是控制GT的主效基因。而我们前期初步的研究结果显示,利用RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术下调SSⅡ基因中被忽略的SSⅡ-2基因的表达也可显着改良稻米ECQ,表明其在稻米ECQ形成中发挥了重要作用。本研究基于此,一方面利用CRISPR/Cas9技术对Wx基因启动子关键位点和Wx基因编码区3’端非催化结构域位点进行编辑,期望通过微调Wx基因表达或GBSSI酶活的方式创建能适度调节稻米AC的新型Wx等位基因;另一方面在实验室前期积累的基础上,利用杂交和CIRSPR/Cas9技术对SSⅡ-2基因的功能及其在稻米品质形成中的作用进行解析,以期为稻米ECQ改良提供新的靶基因。主要研究结果如下:1.通过Wx基因启动子顺式作用元件预测和GBSSI蛋白结构域分析,本研究在Wx基因启动子上关键位点和Wx基因编码区3’末端选取了 9个靶位点(S1-S9),在携带Wxb等位的常规粳稻日本晴背景下利用CRISPR/Cas9技术对其进行定点编辑。AAC测定结果显示,Wx基因核心启动子S7位点编辑材料的AAC显着降低,具有改良稻米品质的潜力。通过加代种植,共筛选到六种去除T-DNA插入的S7位点纯合突变类型,分别为Wxb-C/A、Wxb-A/C、Wxb-i1、Wxb-d2、Wxb-d8和Wxb-d15海南冬季种植条件下,六种新型Wx等位变异的AC均显着降低,在常规粳稻(Wxb)和优质软米(Wxmp)之间呈梯度分布。稻米理化品质分析发现其稻米品质显着提高至接近优质软米水平,但籽粒外观仍保持高度透明,未出现类似于软米的暗胚乳缺陷。2.Wx基因表达和启动子体外活性分析结果表明,编辑Wx基因启动子S7位点引起的AC变化主要是由Wx基因转录水平表达降低所致,编辑Wx基因核心启动子S7位点可有效调节Wx基因表达和直链淀粉合成。推测是由于编辑S7位点破坏了Wx基因核心启动子上某个或某些RNA聚合酶Ⅱ核心转录机制中通用型转录因子(General transcription factors,GTFs)的识别或结合位点,导致Wx基因基础水平转录降低所造成的。序列比对发现S7位点在Wxlv、Wxa、Wxin、Wxmp和Wxop等Wx自然等位变异中高度保守,表明在不同Wx自然等位变异中编辑S7位点将有机会获得更多AC变异的新型Wx等位基因,进一步丰富稻米品质改良的种质资源。3.在扬州夏季和海南冬季两种种植条件下,含有S7位点编辑来源的六种新型Wx等位基因的水稻AC表现出不同的变化趋势和幅度:在海南冬季种植条件下,各材料的AC均显着降低;而在扬州夏季种植条件下,携带Wxb-C/A和Wxb-d15稻米的AC增加,携带Wxb-A/C、Wxb-il、Wxb-d2和Wxb-d8稻米的AC小幅降低,其中仅有Wxb-d8的降幅达到了显着水平。通过灌浆结实期温度处理实验证实温度差异是导致两地AC变化差异的主要原因,表明编辑Wx基因启动子S7位点调节Wx基因表达响应温度。推测是由编辑S7位点降低了 GTFs对Wx基因核心启动子识别或结合的热稳定性所致。深入探究GTFs识别或结合Wx基因核心启动子响应温度的机制,有望为选育兼顾优质和极端温度钝性的优质品种提供可能。4.通过梯度烘干实验对在日本晴(Nip(Wxb))中创建的SSⅡ-2 RNAi转基因材料及与其AC相近的软米对照在不同含水量情况下的籽粒外观进行比较。结果显示,SSⅡ-2 RNAi转基因稻米在低含水量下仍保持良好的透明度,未出现类似于关东194、南粳9108和Nip(Wxmp)等软米对照的暗胚乳(半透明)缺陷。米粒横断面淀粉粒形态观察结果显示,在低含水量情况下,低AC和无AC的Nip(Wxmp)和Nip(wx)淀粉粒中间会产生空腔,且AC越低,空腔越多;而SSⅡ-2RNAi转基因材料和亲本Nip(Wxb)淀粉粒中没有空腔。推测这些空腔影响光在水稻籽粒中的穿透是导致籽粒透明度降低的主要原因。进一步的晶体特性分析显示,SSⅡ-2 RNAi转基因材料淀粉的结晶度较亲本显着提升。推测下调SSⅡ-2基因的表达优化了 SSⅡ-2 RNAi转基因材料的淀粉晶体特性,导致其在低含水量情况下淀粉粒中间不形成空腔可能是其籽粒保持良好外观品质的主要原因。5.通过杂交将SSⅡ-2RNAi结构导入日本晴背景、分别携带Wxa和wx等位基因的近等基因系Nip(Wxa)和Nip(wx)中。不同Wx等位基因背景中稻米理化品质和表达分析结果显示,抑制SSⅡ-2基因的表达在非糯背景中可协同调控直链淀粉和支链淀粉的合成进而改良稻米ECQ,在糯稻背景中仅能调控支链淀粉的合成优化稻米GT,表明Wx基因参与了SSⅡ-2 RNAi转基因稻米的品质形成。本研究进一步通过CRISPR/Cas9技术创建了ssii-2、ssii-3单突变体和ssii-2ssii-3双突变体。分析结果显示,尽管ssii-2ssii-3突变体AC无显着降低,但其支链淀粉结构、GT和RVA谱均与SSⅡ-2 RNAi转基因系高度相似,表明SSⅡ-3基因确实参与了 SSⅡ-2 RNAi转基因稻米的品质形成。因此,SSⅡ-2 RNAi转基因稻米的ECQ显着提高是协同下调SSⅡ-2、SSⅡ-3和Wx三个基因的表达优化胚乳直链淀粉和支链淀粉合成的结果。6.ssii-2突变体中稻米AC显着降低;在支链淀粉链长分布中,ssii-2突变体DP 10-12和DP ≥ 34链的比例较亲本对照略有增加,DP 6-9和DP 13-33链的比例略有减少,导致GT显着降低;SSⅡ-2突变后淀粉的晶体特性显着增加;SSⅡ-2突变后Wx基因和SSⅡ-3基因的表达均显着降低。这些结果表明SSⅡ-2在胚乳直链淀粉和支链淀粉合成中均发挥了重要作用,有望作为稻米ECQ和外观品质改良育种的新靶基因。
王建平[8](2020)在《分子标记辅助选育抗稻瘟病和抗褐飞虱水稻恢复系》文中研究表明稻瘟病和褐飞虱每年给水稻的生产带来巨大的危害,而利用抗性基因培育抗病虫新品种是当前的主导趋势,并且通过导入、聚合多个抗病虫基因也被认为是最绿色有效的方法。本研究通过分子标记辅助选择(Molecular marker-assisted selection,MAS),结合常规杂交、回交育种方法,对高抗稻瘟病基因Pigm和抗褐飞虱基因Bph14、Bph15进行转移。并对改良后的稳定株系在背景恢复率、农艺性状、稻米品质、配合力4个方面进行分析,筛选出了一批具有抗稻瘟病和抗褐飞虱基因的不同优势的改良材料,并为Pigm、Bph14、Bph15在育种上的应用提供一定的参考价值。主要研究结果如下:1.通过导入Pigm目前共获得不同世代的材料91份,其中B1F3材料37份,B2F2材料21份,B3F1材料15份,F4材料18份。并于2019年6月将18份B1F1材料种植于井冈山国家抗稻瘟病基地进行田间表型鉴定,结果表明较轮回亲本而言,改良株系在抗性上获得显着提高,其中2份材料达到抗性水平,11份材料达到中抗水平,5份材料达到中感水平。2.对稳定材料的背景分析表明:9311(Pigm)株系的实际恢复值为95.31%~96.875%,接近理论值96.875%,而昌恢T025(Bph14)和R319(Bph15)株系的实际背景恢复率分别为85.64%~94.55%和86.14%~95.55%。所有9311(Pigm)株系在实粒数和结实率上极显着降低;改良株系播始历期在海南缩短,在南昌延长,综合农艺性状以A4的表现最佳。在稻米品质方面,所有株系在碱消值上表现为极显着降低,综合稻米品质以A1表现最佳。在配合力方面,一般配合力以A1较为突出,可用于选配分蘖能力强、抗倒高产的杂交组合。综合株高和单株产量的SCA效应值,表现较好的组合有:铭S/A1、016A/9311、营S/A5。所有昌恢T025(Bph14)株系在二次枝梗上、总粒数、实粒数上均极显着减少,但在结实率和千粒重上有明显提高,综合农艺性状以B1表现最好。在稻米品质方面,所有株系糙米率上有所提高,且B3~B6达到极显着水平,综合稻米品质以B4表现最佳。在配合力方面,一般配合力以B6较为突出,可用于选配大穗型的杂交组合。综合株高和单株产量的SCA效应值表现较好的组合有:泰乡1209A/B5、泰乡1209A/昌恢T025、营S/B2。所有R319(Bph15)株系在海南和南昌两地中均表现为播始历期缩短,综合农艺性状以C1的表现最佳。在稻米品质方面,所有改良株系在垩白粒率和垩白度上极显着降低;综合稻米品质以C3表现最佳。在配合力方面,一般配合力以C4较为突出,可用于选配结实率高、产量高的杂交组合。综合株高和单株产量的SCA效应值表现较好的组合有:启源A/C1、五丰A/C4、启源A/C3。3.通过分子标记对稳定的9311(Pigm)株系、昌恢T025(Bph14)和R319(Bph15)株系进行正反交,目前共获得多基因材料84份,其中聚合Pigm和Bph14的双基因材料26份,聚合Pigm和Bph15的双基因材料41份,聚合Bph14和Bph15的双基因材料17份。
周鑫[9](2020)在《稻米淀粉消化特性等功能性状的遗传与结构基础研究》文中进行了进一步梳理水稻是世界上最主要的粮食作物之一,其产量和品质至关重要。随着国民经济的发展与农业供给侧结构性改革,水稻的品质引起了广泛的关注。淀粉是水稻中最主要的储能物质,对稻米品质有决定性的影响。但是,调控稻米消化特性及其它功能特性的分子结构基础及遗传机制还不明确,制约了稻米品质的改良进程。本研究系统分析了淀粉消化特性及其它功能特性的遗传-结构-功能间的关系,为水稻的定向育种及稻米品质的改良提供了理论依据。主要研究结果如下:1、利用全基因组关联分析,定位了控制水稻淀粉消化特性的数量性状基因位点(QTL)。在整个关联定位群体中,抗性淀粉(RS)含量与表观直链淀粉含量(AAC)呈显着正相关(r2=0.7529)。共检测到四个与RS含量相关的QTLs,每个QTL均可以解释总变异的10%-13%。其中一个QTL位于第6染色体的Wx基因(chr061765761)上,另外三个分别位于第6染色体的SSIIa(chr066168586)、第8染色体(chr0823391108)的ISA1和第9染色体(chr095975264)的APGS1附近。2、以高直链淀粉含量的水稻品种广陆矮4号及其突变体为材料,研究了淀粉精细结构与功能特性的关系,并测定了不同发育时期淀粉合成相关基因的表达模式。结果表明突变体GM03和GM04的AAC分别为33.5%和35.1%,RS含量高达7.9%和8.4%。GM03和GM04峰值处的高度(hAM)均很高,表明真正直链淀粉含量(TAC)也显着高于亲本与其它突变体。花后5天GBSSI和花后15天SSI的表达量与直链淀粉含量及精细结构参数显着正相关,与支链淀粉精细结构参数呈显着负相关。直链淀粉含量及精细结构参数与RS呈显着正相关,支链淀粉fb1链与RS显着正相关,而平均链长(X)和fb3链与RS呈显着负相关。3、以低直链淀粉含量的水稻品种93-11及其突变体为材料,研究了淀粉合酶含量、精细结构和功能特性的关系。结果表明JM2的TAC为26%,RS为3%,均显着高于亲本及其它突变体。JM02中GBSSI和SSIIIa的相对含量最高,平均为3.67和8.10;这两种酶含量直接影响h AM,而h AM与AAC、RS、硬度(HD)、粘聚性(COH)、糊化起始温度(To)、糊化焓((35)Hg)、回生焓((35)Hr)和回生率(R%)均存在显着相关性。SSI、SSIIa和SSIIIa影响直链淀粉大小(Rh,AM),而Rh,AM与AAC、TAC、RS、HD、COH、To和Tp具有显着相关性。SSIIa和PUL均影响XAP2,并且XAP2与To呈正相关。这些研究结果表明淀粉生物合成相关酶可通过调控淀粉的精细结构进而影响淀粉的功能特性。4、利用高RS含量水稻淀粉,通过普鲁兰酶改性、湿热改性或柠檬酸改性能够进一步提高稻米淀粉的RS含量。除93-11外,经柠檬酸改性样品的RS含量均高于其他处理。其中一个ae突变体(BP577I)经柠檬酸改性后的RS含量最高,为15.74%。而93-11经普鲁兰酶改性后的RS含量可达到6.11%。改性淀粉中,RS与AAC呈显着正相关,与淀粉-脂质复合物的熔融温度呈显着负相关。
陈专专[10](2020)在《水稻ALK和Wx不同等位基因组合的品质效应及其对高温的响应》文中认为ALK和Wx是影响稻米蒸煮食味品质的两大关键基因,分别控制稻米的糊化温度(Gelatinization Temperature,GT)和直链淀粉含量(Amylose Content,AC)。这两个基因在自然界中存在的多个等位变异是导致稻米品质差异的主要原因。研究这两个基因的等位基因的不同组合之品质效应能够进一步加深对稻米品质形成的理解,并为优质稻米育种实践提供指导意义。本研究首先通过对399份水稻种质的ALK基因进行测序进一步明确了ALK基因的序列差异,利用基因组关联分析的方法明确了ALK基因的功能位点,此外,还利用238份国际稻水稻群体及分子标记鉴定,明确了ALK等位基因在不同水稻亚种中的分布情况,其次通过构建近等基因系验证ALK主要等位基因的功能差异及其对稻米品质(糊化温度)的效应。同时将ALK和Wx基因的主要等位变异进行聚合,利用近等基因系进一步验证ALK和Wx基因主要等位变异的不同组合对稻米品质的影响;此外,还利用灌浆期高温处理实验探究了不同ALK和Wx基因等位变异组合株系的品质形成对高温响应的异同。这些研究可以为全球变暖大环境下的优质水稻分子设计育种提供重要的决策依据。主要研究结果如下:1.栽培稻中主要存在三种ALK基因的等位变异,即控制稻米低GT的ALKa(737-Met,781-Leu)和ALK(737-Val,781-Phe),以及控制高 GT 的 ALKc(737-Val,781-Leu)。其中 ALKa和ALKb原被归为同一类SSIIaj。本研究分析了ALKa和ALKb在399份水稻品种中的分布情况,其中63.2%的ALKa(A-GC)存在于粳稻中,而91.3%的ALKb(G-TT)存在于籼稻中。进化分析表明ALK基因的这两个低GT等位变异是分别由控制高GT的等位基因ALKc独立进化而来的。这两个ALK等位基因中的氨基酸替换导致基因的表达量降低,但是,ALKb的GT要低于ALKa,也就是说,ALK中Phe/Leu要比Met/Val的等位变异类型对GT的降低效应更显着。反映GT的热力学参数(To、Tp、Tc、△Hgel)受淀粉结晶区精细结构的影响,DSC结果表明热力学特性与短支链(DP 6-11,Degree of Polymerisation)的含量有关,而与直链淀粉含量相对应的结晶区比例无关。基于凝胶渗透色谱(GPC)和高效阴离子交换色谱(HPAEC)的淀粉精细结构分析表明,相对于其它两个ALK近等基因系水稻,NIL(ALKb)稻米淀粉的短链(DP6-12)和中间链(DP13-21)明显减少。由于支链淀粉中DP>10的部分易与蛋白质和脂类形成双螺旋结构进而导致高糊化特性,这正是淀粉精细结构影响GT的主要原因。2.将不同Wx等位基因(Wxa、Wxb和wx)与ALK等位基因(ALKa和ALK)进行聚合,创建了含有ALK和Wx基因不同等位变异组合的近等基因系。含Wxb近等基因系稻米的胶稠度(Gel Consistency,GC)极显着高于wx和Wxa背景下的近等基因系,高AC的Wxa背景下两个ALK近等基因系稻米的胶稠度都极显着降低。在非糯材料中,GT较高的ALKc近等基因系稻米的胶稠度数值要高于GT较低的ALKa型的近等基因系。3.在相同的Wx背景下,ALKc型稻米的GT极显着高于ALKa型;在相同的ALK背景下,wx和Wxb型稻米的GT差异不大,而Wxa型稻米的GT极显着低于wx型和Wxb型的近等基因系。这表明在直链淀粉含量差异较大的材料中,稻米GT与AC之间存在一定的负相关性。4.稻米的RVA(Rapid Viscosity Analyzer)谱分析结果表明,Nip-Wxa背景下ALK基因近等基因系稻米的崩解值较小,消减值较大(食味较差);Nip-Wxb和Nip-wx背景下的ALK近等基因系稻米的崩解值较大,消减值较小(食味较好)。在相同Wx背景下,ALK等位基因主要影响稻米RVA谱的起浆温度,但对稻米崩解值和消减值的影响不显着。这部分结果进一步明确了这两个品质相关主效基因的等位变异对不同稻米品质性状的效应,即直链淀粉含量和胶稠度主要受Wx基因控制,糊化温度和淀粉粘滞性受ALK和Wx基因共同调控。5.在灌浆结实期高温条件下生长的稻米普遍表现出难以糊化的特征,因而稻米热力学特性的改变可能是导致高温条件下稻米蒸煮食用品质下降的原因之一。结果表明,ALKc型稻米的糊化温度受灌浆期高温的影响要小于ALKa型的稻米,GT与AC对高温的响应呈负相关,这可能由于直链淀粉和支链淀粉合成过程中相关淀粉合成相关酶类(Starch Synthesis Related Enzymes,SSREs)对底物的竞争导致的。在中低直链淀粉含量的Nip-Wxb背景下,高温条件下ALK近等基因系稻米的表观直链淀粉含量显着低于常温条件下的样品;而糯稻Nip-wx背景下,高温条件下ALK近等基因系稻米的表观直链淀粉含量则较常温条件有所上升。对不同温度条件下的ALK近等基因系稻米的直链淀粉含量差异进行比较,可知ALKc的近等基因系稻米直链淀粉含量受高温影响的变化幅度要大于ALKa的近等基因系。高温条件下,两种Wx遗传背景下的ALKa型稻米的胶稠度减幅较小,而ALKc型稻米的胶稠度减幅较大。灌浆结实期高温对稻米淀粉的链长分布和淀粉粒形态影响较大,主要表现为,高温处理后淀粉的直链淀粉含量以及支链淀粉中的A链和短B链含量下降,长B链比例增加,这可能是高温条件下稻米GT上升的主要原因。
二、水稻亚(品)种间淀粉粘滞特性杂交转移的初步研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水稻亚(品)种间淀粉粘滞特性杂交转移的初步研究(论文提纲范文)
(1)巨胚水稻突变体胚的发育和糙米理化特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第1章 文献综述 |
1.1 水稻巨胚突变体基因的定位、克隆和功能研究 |
1.1.1 水稻胚的发育 |
1.1.2 水稻巨胚突变体的挖掘与基因定位 |
1.1.3 巨胚突变体的基因克隆和功能研究 |
1.1.4 水稻胚的发育调控机制 |
1.2 巨胚稻籽粒的营养组分、理化特性及其应用研究 |
1.2.1 巨胚稻的营养组分 |
1.2.2 巨胚稻的理化性质 |
1.2.3 巨胚稻的应用 |
1.3 本研究拟解决的问题、目的和意义 |
1.3.1 本研究拟解决的问题 |
1.3.2 拟采取的研究方案 |
1.3.3 技术路线 |
1.3.4 本研究的目的和意义 |
第2章 巨胚突变体的表型鉴定与基因定位 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 农艺性状调查 |
2.2.3 等位性测验 |
2.2.4 目的基因图位克隆 |
2.2.5 候选基因预测和序列测定 |
2.2.6 基因序列和氨基酸序列比对及同源分析 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 野生型和突变体表型分析 |
2.3.2 等位性验证与目的基因定位 |
2.3.3 GE蛋白结构和氨基酸序列比对 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第3章 巨胚突变体胚细胞增大与氨基酸合成的调控通路 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 胚的发育动态观察 |
3.2.3 半薄切片的制备和染色观察 |
3.2.4 胚盾片细胞面积和数目统计 |
3.2.5 RNA-Seq分析 |
3.2.6 发育胚激素含量测定 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 胚的表型分析 |
3.3.2 胚盾片细胞的数目和面积统计 |
3.3.3 发育胚RNA-Seq分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 胚中盾片部位细胞扩张导致巨胚表型 |
3.4.2 突变体胚变大的调控 |
3.4.3 M13发育胚中氨基酸代谢调控 |
3.5 小结 |
第4章 巨胚突变体籽粒营养物质和理化特性分析 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 萌发糙米制备 |
4.2.2 米粉和萌发糙米粉的制备 |
4.2.3 米粉和萌发糙米粉可溶性糖和总淀粉含量测定 |
4.2.4 米粉和萌发糙米粉氨基酸含量、GABA和蛋白质含量测定 |
4.2.5 米粉和萌发糙米粉糊化特性分析 |
4.2.6 米粉和萌发糙米粉粘度特性分析 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 糙米的营养物质和理化特性分析 |
4.3.2 萌发糙米的营养物质和理化特性分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 巨胚突变体糙米的营养组分和理化特性 |
4.4.2 萌发影响糙米营养组分和理化特性 |
4.5 小结 |
结论与创新点 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(2)水稻可溶性淀粉合成酶不同突变组合创建与初步品质分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第一节 文献综述 |
1.1 稻米品质的组成 |
1.2 稻米品质的评价指标 |
1.3 胚乳淀粉组成与结构的影响 |
1.4 水稻胚乳淀粉的合成 |
1.5 可溶性淀粉合成酶 |
1.5.1 SSⅠ |
1.5.2 SSⅡ |
1.5.3 SSⅢ |
1.5.4 SSⅣ |
1.6 CRISPR/Cas9技术 |
1.7 本研究的主要目的 |
第二节 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 引物 |
2.3 基因编辑靶位点设计 |
2.4 CRISPR/Cas9载体构建及遗传转化 |
2.5 基因编辑突变类型检测及纯合系筛选 |
2.6 qRT-PCR分析 |
2.6.1 水稻种子总RNA的提取 |
2.6.2 RNA反转录 |
2.6.3 qRT-PCR |
2.7 田间农艺性状和结实率的统计 |
2.8 稻谷处理与千粒重的测定 |
2.9 稻谷粒型测定及垩白测定 |
2.10 表观直链淀粉含量的测定 |
2.11 胶稠度的测定 |
2.12 热力学特性的测定 |
2.13 粘滞性的测定 |
2.14 稻米精细结构的测定 |
2.14.1 淀粉提取 |
2.14.2 淀粉脱分支处理 |
2.15 GPC测定 |
2.16 HPAEC测定 |
2.17 数据分析 |
第三节 结果与分析 |
3.1 SSS敲除材料的创建 |
3.1.1 SSS敲除载体的构建 |
3.1.2 SSS敲除材料的突变类型检测 |
3.2 不同SSS突变组合筛选 |
3.3 不同SSⅡ突变组合的农艺性状 |
3.4 不同SSⅡ突变组合的籽粒外观 |
3.5 不同SSⅡ突变组合的稻米理化品质 |
3.5.1 表观直链淀粉含量 |
3.5.2 胶稠度 |
3.5.3 糊化温度 |
3.5.4 淀粉粘滞性 |
3.6 不同SSⅡ突变组合的淀粉精细结构 |
3.6.1 淀粉分子量 |
3.6.2 支链淀粉链长 |
3.7 不同SSⅡ突变组合发育籽粒中淀粉合成相关基因的表达 |
3.7.1 SSS基因表达 |
3.7.2 Wx基因表达 |
3.7.3 SBE基因表达 |
第四节 小结与讨论 |
4.1 研究小结 |
4.2 讨论 |
参考文献 |
致谢 |
(3)稻米透明度形成的淀粉结构基础及其遗传调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
1 文献综述 |
1.1 稻米外观品质及其影响因素 |
1.1.1 水稻外观品质多元类型 |
1.1.2 水稻外观品质的遗传调控 |
1.1.3 水稻直链淀粉含量与外观品质 |
1.1.4 淀粉结构与稻米品质的关系 |
1.2 水稻蜡质基因Wx |
1.2.1 Wx基因的等位变异类型 |
1.2.2 Wx基因在育种中的应用 |
1.3 淀粉合成酶与稻米品质 |
1.4 研究目的和意义 |
2 材料与方法 |
2.1 水稻材料与种植 |
2.2 水稻DNA的提取与基因型鉴定 |
2.3 籽粒外观特性分析 |
2.4 稻米理化品质的测定 |
2.4.1 米粉与淀粉的制备与处理 |
2.4.2 表观直链淀粉含量的测定 |
2.4.3 糊化温度的测定 |
2.4.4 米粉粘滞性的测定 |
2.4.5 蛋白质含量的测定 |
2.5 淀粉结构特性分析 |
2.5.1 X-射线衍射(XRD) |
2.5.2 扫描电镜下淀粉粒形态的观察 |
2.6 稻米水分含量的测定 |
2.7 水稻籽粒透明度的测定 |
2.8 统计分析 |
3 结果与分析 |
3.1 不同直链淀粉含量稻米的透明度比较研究 |
3.1.1 不同品种稻米基本理化品质的测定 |
3.1.2 不同品种稻米透明度的外观表现 |
3.1.3 不同品种稻米淀粉粒横断面的结构分析 |
3.1.4 不同品种稻米的透明度分析 |
3.1.5 水分含量对淀粉结构的影响 |
3.2 利用近等基因系研究直链淀粉含量对稻米透明度的影响 |
3.2.1 不同Wx近等基因系的构建 |
3.2.2 不同Wx近等基因系的农艺性状和稻米基本理化品质 |
3.2.3 不同Wx近等基因系稻米透明度分析 |
3.2.4. 淀粉粒发育动态断面结构分析 |
3.2.5 水分含量对近等基因系稻米淀粉晶体结构的影响 |
3.3 稻米透明度的遗传调控研究 |
3.3.1 低直链淀粉含量水稻系的创建 |
3.3.2 不同转基因系农艺性状和基本理化品质比较 |
3.3.3 不同转基因稻米的透明度比较分析 |
3.3.4 不同转基因水稻灌浆期籽粒淀粉断面结构观察 |
3.3.5 不同转基因水稻稻米干湿淀粉对稻米晶体结构的影响 |
4 小结与讨论 |
4.1 小结 |
4.2 讨论 |
4.2.1 稻米直链淀粉含量与水分含量对稻米透明度的影响 |
4.2.2 稻米灌浆期淀粉发育动态 |
4.2.3 稻米灌浆期基因表达与稻米透明度调控关系 |
4.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)氮肥对莲藕产量以及淀粉品质的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1 植物淀粉研究进展 |
1.1 植物淀粉的组成 |
1.2 植物淀粉的生物合成途径 |
1.3 植物淀粉生物合成过程中的关键酶 |
1.3.1 ADPG-焦磷酸化酶(AGPase) |
1.3.2 淀粉合成酶(SS) |
1.3.3 淀粉分支酶(SBE) |
1.3.4 淀粉脱分支酶(DBE) |
1.4 植物淀粉品质的研究 |
1.4.1 植物淀粉粒特性 |
1.4.2 植物淀粉的糊化特性 |
1.4.3 淀粉精细结构对淀粉品质的影响研究 |
2 氮肥对作物产量和品质的作用 |
2.1 氮肥对作物光合作用的影响 |
2.2 氮肥对作物产量的影响 |
2.3 氮肥对作物淀粉含量与品质的影响 |
2.4 氮肥对作物淀粉合成相关基因的影响研究 |
3 莲藕淀粉的研究进展 |
3.1 莲藕淀粉粒的形态 |
3.2 莲藕淀粉粒的结构 |
3.3 莲藕淀粉糊化特性研究 |
3.4 莲藕淀粉合成相关基因的研究 |
4 研究的目的和意义 |
第二章 氮肥对莲藕光合特性及产量的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
1.2.1 试验设计 |
1.2.2 叶绿素含量测定 |
1.2.3 光合特性测定 |
1.2.4 产量测定 |
2 结果与分析 |
2.1 氮肥对莲藕叶绿素含量的影响 |
2.2 氮肥对莲藕光合特性的影响 |
2.3 氮肥对莲藕产量的影响 |
3 讨论 |
3.1 氮肥对莲藕光合特性的影响 |
3.2 氮肥对莲藕产量的影响 |
第三章 氮肥对莲藕淀粉品质的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
1.2.1 取样方法 |
1.2.2 总淀粉含量测定 |
1.2.3 直链淀粉含量测定 |
1.2.4 莲藕淀粉粒形态的观测 |
1.2.5 淀粉粘滞性谱分析 |
1.2.6 淀粉的相对分子量分布测定 |
2 结果与分析 |
2.1 氮肥对莲藕淀粉含量的影响 |
2.1.1 氮肥对莲藕总淀粉含量的影响 |
2.1.2 氮肥对莲藕直链淀粉含量的影响 |
2.1.3 氮肥对莲藕支链淀粉含量的影响 |
2.1.4 氮肥对莲藕直链淀粉与支链淀粉比值的影响 |
2.2 氮肥对莲藕淀粉粒数目和形态影响 |
2.3 氮肥对莲藕糊化特性的影响 |
2.4 氮肥对莲藕淀粉相对分子量分布的影响 |
3 讨论 |
3.1 氮肥对莲藕淀粉含量的影响 |
3.2 氮肥对莲藕淀粉粒的影响 |
3.3 氮肥对莲藕糊化特性的影响 |
3.4 莲藕精细结构与糊化特性的关系 |
第四章 氮肥调控莲藕淀粉合成的转录组分析 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
1.2.1 RNA-Seq文库的制备和测序 |
1.2.2 RNA-Seq文库质检 |
1.2.3 测序数据处理和转录本拼接 |
1.2.4 差异表达基因分析 |
1.2.5 差异表达基因GO功能注释分析和KEGG富集分析 |
1.2.6 差异表达基因qRT-PCR验证 |
2 结果与分析 |
2.1 莲藕根状茎RNA测序和拼接 |
2.2 氮肥处理下莲藕根状茎中差异基因分析 |
2.3 差异表达基因的GO功能分析 |
2.4 差异表达基因的KEGG功能分析 |
2.5 氮肥对莲藕淀粉合成基因的影响 |
3 讨论 |
3.1 氮肥调控莲藕淀粉合成的转录组分析 |
3.2 氮肥调控莲藕淀粉合成的分子机理 |
全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
(5)不同生态区优质食味粳稻品质特征的比较研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1 研究背景 |
2 研究进展 |
2.1 不同生态区环境条件对水稻品质的影响 |
3 研究的目的与意义以及主要内容 |
3.1 研究的目的与意义 |
3.2 主要内容 |
参考文献 |
第二章 北方粳稻在东北不同生态区品质的差异 |
1 前言 |
2 材料与方法 |
2.1 供试材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定项目与方法 |
2.4 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 北方粳稻品种在东北不同生态区加工品质的差异 |
3.2 北方粳稻品种在东北不同生态区外观品质的差异 |
3.3 北方粳稻品种在东北不同生态区直链淀粉、蛋白质含量和胶稠度的差异 |
3.4 北方粳稻品种在东北不同生态区质构特性的差异 |
3.5 北方粳稻品种在东北不同生态区RVA谱特征值的差异 |
3.6 北方粳稻品种在东北不同生态区淀粉热力学特性的差异 |
3.8 北方粳稻品种在东北不同生态区淀粉颗粒分布的差异 |
3.9 北方粳稻品种在东北不同生态区食味值的差异 |
4 讨论 |
4.1 北方粳稻品种在东北不同生态区稻米品质加工及外观品质的差异 |
4.2 北方粳稻品种在北方不同生态区蒸煮食味品质的差异 |
参考文献 |
第三章 南、北方主产优质食味粳稻品种品质的差异 |
1 前言 |
2 材料与方法 |
2.1 供试材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定项目与方法 |
2.4 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 南、北方全生育期气象条件的差异 |
3.2 南、北方主产优质食味粳稻加工品质的差异 |
3.3 南、北方主产优质食味粳稻外观品质的差异 |
3.4 南、北方主产优质食味粳稻直链淀粉含量、蛋白质含量和胶稠度的差异 |
3.5 南、北方主产优质食味粳稻质构特性的差异 |
3.6 南、北方主产优质食味粳稻RVA谱特征值的差异 |
3.7 南、北方主产优质食味粳稻热力学特性的差异 |
3.8 南、北方主产优质食味粳稻淀粉颗粒分布的差异 |
3.9 南、北方主产优质食味粳稻食味品质的差异 |
4 讨论 |
4.1 南、北方优质粳稻品种在稻米加工及外观品质上的差异 |
4.2 南、北方优质粳稻品种在蒸煮食味品质上的差异 |
参考文献 |
第四章 我国不同生态区部分优质食味粳稻品质的差异 |
1 前言 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 测定项目及方法 |
2.3 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 稻米各项理化指标与食味品质的关系 |
3.2 南、北方粳稻各项理化指标的差异 |
4 讨论 |
4.1 中国部分粳稻品质的差异 |
4.2 南、北方粳稻品质特征的差异 |
参考文献 |
第五章 结语 |
1 主要研究结论 |
1.1 北方粳稻品种在东北不同生态区品质的差异 |
1.2 南、北方主产优质食味粳稻品质的差异 |
1.3 我国不同生态区部分优质食味粳稻品质的差异 |
2 总结 |
3 本研究创新点 |
4 需进一步深化和研究的问题 |
攻读硕士学位期间发表的文章 |
致谢 |
(6)茶叶籽的油脂组分、淀粉特性及淀粉-油脂复合研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
中英文缩写词对照 |
第1章 文献综述 |
1.1 茶叶籽油研究进展 |
1.1.1 茶叶籽油脂肪酸组成研究进展 |
1.1.2 茶叶籽油活性成分研究进展 |
1.2 淀粉理化特性研究进展 |
1.2.1 淀粉结构和组成 |
1.2.2 淀粉理化特性 |
1.3 RS5 理化结构及生物学意义 |
1.3.1 RS5 结构特点 |
1.3.2 RS5 理化及功能特性 |
1.3.3 RS5 生物学特性及应用 |
1.4 选题意义及研究内容 |
1.4.1 选题意义 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 茶叶籽油成份及抗氧化活性分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 样品处理 |
2.1.3 脂肪酸组分分析 |
2.1.4 抗氧化活性物质提取 |
2.1.5 总酚酸含量检测(Folin酚法) |
2.1.6 甲醇初提物DPPH自由基清除能力检测 |
2.1.7 各组分ABTS~+自由基阳离子清除能力测定 |
2.1.8 各组分铁还原抗氧化能力测定(FRAP) |
2.1.9 酚酸化合物鉴定分析 |
2.1.10 酚酸化合物对细胞增殖的影响 |
2.1.11 酚酸化合物对细胞凋亡的影响 |
2.1.12 数据分析 |
2.2 实验结果 |
2.2.1 脂肪酸组分分析 |
2.2.2 甲醇初提物总酚酸含量及DPPH检测 |
2.2.3 各组分总酚酸含量检测 |
2.2.4 各组分ABTS和 FRAP抗氧化能力检测 |
2.2.5 酚酸化合物鉴定 |
2.2.6 各组分对细胞增殖及凋亡的影响 |
2.3 讨论 |
2.3.1 茶叶籽油脂肪酸组分特点 |
2.3.2 茶叶籽油的抗氧化活性 |
2.3.3 茶叶籽油中酚酸对细胞增殖和生长的影响 |
2.4 结论 |
第3章 茶叶籽与其他农作物的淀粉异同性比较 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 样品处理 |
3.1.3 含水量、总淀粉含量测定 |
3.1.4 表观直链淀粉和抗性淀粉含量测定 |
3.1.5 扫描电镜、粒度分布及X-衍射晶型分析 |
3.1.6 支链淀粉分离及链状分布测定 |
3.1.7 热力学特性及回生特性检测 |
3.1.8 淀粉粘滞特性及质地分析 |
3.1.9 淀粉离体消化特性检测 |
3.1.10 数据分析 |
3.2 实验结果 |
3.2.1 水分、总淀粉和抗性淀粉含量 |
3.2.2 淀粉颗粒的粒径及形态 |
3.2.3 淀粉晶型及结晶度 |
3.2.4 支链淀粉的链长分布(CLD) |
3.2.5 淀粉热力学特性 |
3.2.6 淀粉粘滞特性 |
3.2.7 淀粉质地特性 |
3.2.8 淀粉离体消化特性 |
3.3 讨论 |
3.3.1 淀粉颗粒结构 |
3.3.2 淀粉糊化特性与消化特性 |
3.3.3 淀粉凝滞特性与质构特性 |
3.4 结论 |
第4章 茶叶籽淀粉-脂质复合体形成及其理化特性比较研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 样品处理 |
4.1.3 油脂/脂肪酸取代率检测 |
4.1.4 复合物外观及扫描电镜 |
4.1.5 X-射线衍射特征检测 |
4.1.6 热力学特性检测 |
4.1.7 离体消化特性 |
4.1.8 数据分析 |
4.2 实验结果 |
4.2.1 脂质取代率及复合物外观 |
4.2.2 X-射线衍射图谱 |
4.2.3 热力学特性 |
4.2.4 动态离体消化特性 |
4.3 讨论 |
4.3.1 淀粉与脂质种类对淀粉-脂质复合率的影响 |
4.3.2 RS5 凝胶外观及淀粉形态 |
4.3.3 RS5 晶型结构及热力学特性 |
4.3.4 RS5 与离体消化 |
4.4 结论 |
第5章 总结与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 主要创新点 |
5.3 不足及展望 |
参考文献 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
(7)精细调控Wx和SSII基因表达改良稻米蒸煮食味品质(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第一章 文献综述 |
1.1 稻米蒸煮食味品质及其评价指标 |
1.1.1 稻米品质的组成 |
1.1.2 稻米蒸煮食味品质的定义 |
1.1.3 稻米蒸煮食味品质的评价指标 |
1.2 稻米蒸煮食味品质的影响因素 |
1.2.1 胚乳淀粉组成与结构的影响 |
1.2.2 种子贮藏蛋白质含量的影响 |
1.2.3 其他胚乳组分的影响 |
1.2.4 栽培措施和环境条件的影响 |
1.3 水稻胚乳淀粉合成与蒸煮食味品质 |
1.3.1 水稻胚乳淀粉的合成与调控 |
1.3.2 淀粉合成相关基因对稻米蒸煮食味品质的影响 |
1.4 Wx基因是决定稻米蒸煮食味品质的主效基因 |
1.4.1 Wx基因的自然等位变异 |
1.4.2 Wx基因的表达调控 |
1.4.3 基因工程技术调控Wx基因的表达 |
1.5 SSⅡ基因参与稻米蒸煮食味品质形成 |
1.5.1 SSⅡ-3基因 |
1.5.2 其他SSⅡ基因 |
1.6 精细调控基因表达的方法 |
1.7 本研究的目的与意义 |
第二章 利用CRISPR/Cas9技术编辑Wx基因改良稻米蒸煮食味品质 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 引物 |
2.2.3 启动子上顺式作用元件的预测 |
2.2.4 CRISPR/Cas9靶位点设计 |
2.2.5 载体构建及遗传转化 |
2.2.6 基因编辑突变类型检测及纯合系筛选 |
2.2.7 灌浆结实期温度处理 |
2.2.8 qRT-PCR分析 |
2.2.9 启动子活性测定 |
2.2.10 Western Blot |
2.2.11 稻谷的前处理及淀粉提取 |
2.2.12 稻米主要理化品质性状测定 |
2.2.13 稻米淀粉精细结构测定 |
2.2.14 数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 Wx基因编辑材料的创建 |
2.3.2 Wx基因不同位点编辑材料的表观直链淀粉含量测定 |
2.3.3 Wx基因启动子S7位点编辑材料的筛选 |
2.3.4 S7位点编辑材料中Wx基因表达及其启动子活性 |
2.3.5 S7位点编辑材料的表观直链淀粉含量和GBSSI蛋白积累 |
2.3.6 S7位点编辑材料灌浆结实期对温度的响应 |
2.3.7 S7位点编辑材料稻米的品质表现 |
2.4 小结与讨论 |
2.4.1 在Wx~b背景下创建了六种AC微调的新型Wx等位基因 |
2.4.2 提供了一种在不同Wx等位基因中创建新型Wx等位基因的方法 |
2.4.3 编辑Wx基因启动子S7位点调节Wx基因表达可能的分子机制 |
2.4.4 编辑Wx基因启动子S7位点调节Wx基因表达的温度响应 |
第三章 Wx不同等位基因背景中下调SSⅡ-2基因表达对蒸煮食味品质的影响 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 引物 |
3.2.3 SSⅡ-2 RNAi转基因水稻的检测及纯合系筛选 |
3.2.4 qRT-PCR分析 |
3.2.5 Western Blot |
3.2.6 GBSS和SSS酶活测定 |
3.2.7 稻谷的前处理及淀粉提取 |
3.2.8 稻米总蛋白含量测定 |
3.2.9 稻米主要理化品质性状测定 |
3.2.10 稻米食味值测定 |
3.2.11 稻米外观品质评价及含水量分析 |
3.2.12 稻米淀粉精细结构测定 |
3.2.13 淀粉粒扫描电镜观察 |
3.2.14 淀粉晶体X-衍射分析 |
3.2.15 淀粉傅里叶红外光谱分析 |
3.2.16 RNA干扰片段脱靶位点预测 |
3.2.17 数据分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 不同Wx背景中SSⅡ-2 RNAi材料的创建与鉴定 |
3.3.2 不同Wx背景中下调SSⅡ-2表达对稻米理化特性的影响 |
3.3.3 不同Wx背景中下调SSⅡ-2表达对稻米食味值的影响 |
3.3.4 下调SSⅡ-2表达对稻米外观品质的影响 |
3.3.5 下调SSⅡ-2表达对淀粉精细结构的影响 |
3.3.6 下调SSⅡ-2表达对淀粉粒形态及淀粉晶体结构的影响 |
3.3.7 下调SSⅡ-2表达对淀粉合成相关基因表达的影响 |
3.3.8 不同栽培品种中下调SSⅡ-2表达改良品质的潜力 |
3.3.9 SSⅡ-2基因RNAi片段的脱靶预测 |
3.4 小结与讨论 |
3.4.1 下调SSⅡ-2表达协同调节胚乳直链淀粉和支链淀粉的合成 |
3.4.2 下调SSⅡ-2表达协同改良稻米蒸煮食味品质和外观品质 |
3.4.3 SSⅡ-2 RNAi转基因水稻优良品质形成的可能机制 |
第四章 SSⅡ-2和SSⅡ-3不同突变组合对稻米蒸煮食味品质的影响 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 引物 |
4.2.3 CRISPR/Cas9靶位点设计、载体构建及遗传转化 |
4.2.4 CRISPR/Cas9编辑材料的突变类型检测及纯合系筛选 |
4.2.5 qRT-PCR分析 |
4.2.6 稻谷的前处理及淀粉提取 |
4.2.7 稻米主要理化品质性状测定 |
4.2.8 稻米淀粉精细结构测定 |
4.2.9 数据分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 ssⅱ-2和ssⅱ-3相关突变体的创建 |
4.3.2 不同SSⅱ-2和SSⅡ-3突变组合对胚乳SSⅡ和Wx表达的影响 |
4.3.3 不同ssⅱ-2和ssⅱ-3缺失突变体的稻米理化特性 |
4.3.4 不同ssⅱ-2和ssⅱ-3缺失突变体的淀粉精细结构 |
4.3.5 不同ssⅱ2和ssⅱ-3缺失突变体的淀粉粒形态及淀粉晶体结构 |
4.4 小结与讨论 |
4.4.1 SSⅡ-2、SSⅡ-3和Wx基因共同参与SSⅡ-2 RNAi稻米的品质形成 |
4.4.2 SSⅡ-2、SSⅡ-3和Wx基因之间的关联 |
4.4.3 SSⅡ-2是稻米蒸煮食味品质和外观品质改良的新选择目标 |
第五章 研究总结与展望 |
5.1 研究总结 |
5.2 Wx基因的下一步研究方向 |
5.3 SSⅡ基因的下一步研究方向 |
5.4 其他SSRGs的下一步研究方向 |
参考文献 |
附录 |
附录一 S7位点和不同现有Wx自然等位基因核心启动子的序列比对 |
附录二 SSⅡ-2 RNAi载体构建片段与Wx基因编码区的序列比对 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(8)分子标记辅助选育抗稻瘟病和抗褐飞虱水稻恢复系(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
本文缩写词及中英文对照 |
第一章 文献综述 |
1 水稻稻瘟病研究进展 |
1.1 水稻稻瘟病概述 |
1.2 水稻抗稻瘟病基因研究进展 |
2 水稻褐飞虱研究进展 |
2.1 水稻褐飞虱概述 |
2.2 水稻抗褐飞虱基因研究进展 |
2.3 抗褐飞虱基因在育种上的应用 |
3 分子标记的应用 |
3.1 分子标记的发展 |
3.2 分子标记类型及其原理 |
4 稻米品质、配合力相关概述 |
4.1 稻米品质相关概述 |
4.2 配合力相关性状概述 |
5 本研究的目的与意义 |
第二章 利用分子辅助选择技术(MAS)转移抗稻瘟病基因Pigm |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验方法 |
2.1.2.1 技术路线 |
2.1.2.2 DNA提取(CTAB法) |
2.1.2.3 引物设计及亲本多态性分析 |
2.1.2.4 PCR扩增体系及反应程序 |
2.1.2.5 田间抗性鉴定 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 目标基因检测 |
2.2.2 含有目标基因的中间材料 |
2.2.3 BC1F1株系田间抗性鉴定 |
第三章 对9311(Pigm)、昌恢T025(Bph14)、R319(Bph15)稳定改良株系的育种价值评价 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验方法 |
3.1.2.1 材料种植与农艺性状考察 |
3.1.2.2 背景恢复率分析 |
3.1.2.3 稻米品质分析 |
3.1.2.4 配合力分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 背景恢复率分析 |
3.2.1.1 分子标记选择 |
3.2.1.2 亲本间多态性分子标记筛选 |
3.2.1.3 改良株系背景恢复率计算 |
3.2.2 农艺性状分析 |
3.2.2.1 9311及改良株系农艺性状分析 |
3.2.2.2 昌恢T025及改良株系农艺性状分析 |
3.2.2.3 R319及改良株系农艺性状分析 |
3.2.2.4 轮回亲本及改良株系播始历期分析 |
3.2.3 轮回亲本及改良株系稻米品质分析 |
3.2.3.1 轮回亲本及改良株系加工、外观、蒸煮食味品质比较 |
3.2.3.2 轮回亲本及改良株系淀粉粘滞特性比较 |
3.2.4 轮回亲本及改良株系配合力分析 |
3.2.4.1 8个农艺性状的方差分析 |
3.2.4.2 父本一般配合力效应值分析 |
3.2.4.3 组合特殊配合力效应值分析 |
3.2.4.4 杂交组合遗传参数分析 |
第四章 利用分子辅助选择(MAS)聚合抗稻瘟病基因Pigm和抗褐飞虱基因Bph14、Bph15初步研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 实验方法 |
4.1.2.1 技术路线 |
4.1.2.2 DNA提取(CTAB法) |
4.1.2.3 引物设计及亲本多态性分析 |
4.1.2.4 PCR扩增体系及反应程序 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 目标基因检测 |
4.2.2 基因聚合检测结果 |
第五章 全文总结与讨论 |
5.1 全文总结 |
5.1.1 抗稻瘟病中间材料的获得 |
5.1.2 稳定株系的研究分析 |
5.1.2.1 改良株系背景恢复率分析 |
5.1.2.2 改良株系农艺性状分析 |
5.1.2.3 改良株系稻米品质分析 |
5.1.2.4 改良株系配合力分析 |
5.1.3 稻瘟病、褐飞虱双抗材料的获得 |
5.2 全文讨论 |
5.2.1 稻瘟病抗性鉴定 |
5.2.2 改良株系的遗传背景分析 |
5.2.3 Pigm对改良材料的影响 |
5.2.4 Bph14、Bph15 对改良材料的影响 |
5.2.5 配合力的相关分析 |
5.2.6 下一步研究计划 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(9)稻米淀粉消化特性等功能性状的遗传与结构基础研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词 |
第一章 文献综述 |
1.1 稻米淀粉结构与理化性质的研究进展 |
1.1.1 稻米淀粉的简介 |
1.1.2 稻米淀粉的结构 |
1.1.3 稻米淀粉的理化性质 |
1.2 稻米淀粉消化特性遗传与改良的研究进展 |
1.2.1 淀粉的生物合成与其消化特性 |
1.2.2 淀粉消化特性的QTL定位,全基因组关联分析及分子标记的研究进展 |
1.2.3 淀粉消化特性遗传改良的研究进展 |
1.3 稻米淀粉组成与结构对其消化特性的影响 |
1.3.1 淀粉粒结构 |
1.3.2 直链淀粉与支链淀粉 |
1.3.3 蛋白质 |
1.3.4 脂质 |
1.4 加工进程对稻米淀粉消化特性的影响 |
1.4.1 糊化 |
1.4.2 回生 |
1.4.3 贮藏 |
1.4.4 半加工 |
1.5 改性及其他处理对稻米淀粉消化特性的影响 |
1.5.1 物理改性 |
1.5.2 化学改性 |
1.5.3 酶改性 |
1.6 抗性淀粉的生理功能及应用 |
1.6.1 抗性淀粉的生理功能 |
1.6.2 抗性淀粉的应用 |
1.7 本研究的目的和意义 |
第二章 稻米淀粉消化特性的全基因组关联分析 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 AAC的测定 |
2.1.3 RS含量的测定 |
2.1.4 数据分析 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 稻米性状的表型变异和群体结构对表型变异的影响 |
2.2.2 RS含量的全基因组关联分析 |
2.3 小结 |
第三章 水稻GLA4胚乳突变体功能特性的结构基础及淀粉合成基因表达模式研究 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 水稻胚乳总RNA的提取和纯化 |
3.1.3 cDNA第一链的合成 |
3.1.4 实时荧光定量PCR |
3.1.5 稻米的形态结构 |
3.1.6 稻米淀粉的提取 |
3.1.7 稻米淀粉的形态结构 |
3.1.8 结晶度的测定 |
3.1.9 SEC测定脱分支淀粉的结构特征 |
3.1.10 FACE测定支链淀粉的精细结构 |
3.1.11 黏度的测定 |
3.1.12 热力学性质的测定 |
3.1.13 消化特性的测定 |
3.1.14 AAC的测定 |
3.1.15 数据分析 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 水稻籽粒和淀粉颗粒的形态结构 |
3.2.2 淀粉结晶度的分析 |
3.2.3 直链淀粉与支链淀粉的精细结构特征 |
3.2.4 突变体淀粉理化特性 |
3.2.5 突变体种子发育过程淀粉合成相关基因的动态表达 |
3.2.6 水稻GLA4及其突变体淀粉的基因表达-结构-功能关系 |
3.3 小结 |
第四章 水稻93-11胚乳突变体功能特性的结构基础及淀粉合成相关酶含量研究 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 可溶性和结合性淀粉合酶的提取 |
4.1.3 SDS-PAGE和 Western印迹 |
4.1.4 质构的测定 |
4.1.5 回生性质的测定 |
4.1.6 其他实验方法 |
4.1.7 数据分析 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 米粉中淀粉生物合成酶的相对含量 |
4.2.2 全淀粉和去分支淀粉的精细结构 |
4.2.3 淀粉的功能特性 |
4.2.4 淀粉生物合成酶含量、精细结构与功能的关系 |
4.3 小结 |
第五章 非糯稻理化改性对抗性淀粉及其它功能特性的影响 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 稻米淀粉的改性处理 |
5.1.3 其他方法及数据处理 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 AAC和RS含量的分析 |
5.2.2 结晶度的分析 |
5.2.3 粘滞特性的分析 |
5.2.4 改性淀粉的糊化与回生特性 |
5.2.5 淀粉功能特性的相关性分析 |
5.3 小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(10)水稻ALK和Wx不同等位基因组合的品质效应及其对高温的响应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第1章 文献综述 |
1.1 稻米品质性状及其遗传调控 |
1.1.1 稻米品质性状的评价 |
1.1.2 稻米成分对理化品质的影响 |
1.1.2.1 淀粉组成对稻米品质的影响 |
1.1.2.2 淀粉热力学特性对稻米品质的影响 |
1.1.2.3 胶稠度对稻米品质的影响 |
1.1.2.4 淀粉粘滞性对稻米品质的影响 |
1.1.3 稻米理化品质的遗传调控研究进展 |
1.1.3.1 稻米直链淀粉含量的遗传调控研究 |
1.1.3.2 稻米糊化温度的遗传调控研究 |
1.1.3.3 稻米胶稠度的遗传研究 |
1.1.3.4 稻米粘滞性的遗传研究 |
1.2 水稻胚乳淀粉的合成及其调控 |
1.2.1 水稻胚乳淀粉的合成 |
1.2.2 水稻胚乳淀粉合成的调控 |
1.3 稻米糊化温度及其遗传调控 |
1.3.1 稻米糊化温度 |
1.3.2 稻米糊化温度的影响因素 |
1.3.2.1 品种选择对稻米糊化温度的影响 |
1.3.2.2 支链淀粉结构对糊化温度的影响 |
1.3.3 稻米糊化温度的遗传调控 |
1.3.3.1 主效基因的克隆 |
1.3.3.2 ALK基因等位变异类型及其效应 |
1.4 环境对稻米品质的影响 |
1.4.1 灌浆结实期气温对稻米淀粉品质的影响 |
1.4.1.1 环境温度对稻米淀粉粒结构的影响 |
1.4.1.2 环境温度对稻米直链淀粉含量的影响 |
1.4.1.3 环境温度对稻米支链淀粉结构的影响 |
1.4.1.4 环境温度对稻米糊化温度的影响 |
1.4.1.5 环境温度对稻米胶稠度的影响 |
1.4.1.6 环境温度对稻米粘滞性的影响 |
1.4.2 基因型与环境互作效应对稻米品质的影响 |
1.5 本研究的主要目的与意义 |
第2章 ALK基因等位变异的遗传解析及其效应分析 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 供试水稻材料及生长条件 |
2.2.1.1 水稻材料 |
2.2.1.2 引物 |
2.2.1.3 质粒构建与水稻转化 |
2.2.1.4 近等基因系的构建 |
2.2.2 水稻样品的制备 |
2.2.2.1 米粉 |
2.2.2.2 淀粉 |
2.2.3 DNA抽提及分子标记开发 |
2.2.4 稻米糊化特性的测定 |
2.2.5 稻米表观直链淀粉含量的测定 |
2.2.6 稻米胶稠度的测定 |
2.2.7 稻米粘滞性的测定 |
2.2.8 稻米食味值的测定 |
2.2.9 稻米淀粉分子量分布的测定 |
2.2.10 稻米淀粉链长分布的测定 |
2.2.11 RNA提取和反转录 |
2.2.12 数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 4211 (G/A)和4342 (GC/TT)是ALK等位变异的两个主要功能差异位点 |
2.3.2 ALK等位基因间的遗传进化关系及其在栽培稻中的分布 |
2.3.3 抑制不同ALK等位基因表达对稻米糊化温度的影响 |
2.3.3.1 转基因材料的创建及分子鉴定 |
2.3.3.2 抑制ALK基因表达对糊化特性的影响 |
2.3.4 近等基因系的构建及鉴定 |
2.3.5 ALK等位变异对糊化特性的影响 |
2.3.6 ALK等位变异对淀粉精细结构的影响 |
2.3.7 ALK等位变异对稻米蒸煮食味品质的影响 |
2.3.8 ALK基因转录水平的相对表达量 |
2.4 小结与讨论 |
2.4.1 ALK基因的等位变异导致稻米糊化特性差异 |
2.4.2 同为SSIIa~j型的ALK~b与ALK~a在籼粳稻间的分布存在差异 |
2.4.3 ALK基因导致支链淀粉结构差异进而改变糊化特性 |
2.4.4 ALK等位变异对稻米粘滞性有影响 |
第3章 Wx与ALK等位基因不同组合对稻米品质影响的研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 DNA抽提及标记的建立 |
3.2.3 样品准备与处理 |
3.2.4 稻米表观直链淀粉含量的测定 |
3.2.5 稻米胶稠度的测定 |
3.2.6 稻米粘滞性的测定 |
3.2.7 稻米热力学特性的测定 |
3.2.8 稻米食味值的测定 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 近等基因系的构建及鉴定 |
3.3.1.1 基因型鉴定 |
3.3.1.2 农艺性状考察 |
3.3.2 Wx和ALK不同等位变异组合对稻米外观品质的影响 |
3.3.3 Wx和ALK不同等位变异组合对稻米直链淀粉含量的影响 |
3.3.4 Wx和ALK不同等位变异组合对稻米胶稠度的影响 |
3.3.5 Wx和ALK不同等位变异组合对稻米热力学特性的影响 |
3.3.6 Wx和ALK不同等位变异组合对稻米粘滞性的影响 |
3.3.7 Wx和ALK不同等位变异组合对稻米食味值的影响 |
3.3.8 Wx和ALK不同等位变异组合对稻米粗蛋白的影响 |
3.4 小结与讨论 |
3.4.1 表观直链淀粉与胶稠度主要受Wx基因影响 |
3.4.2 糊化温度主要受ALK基因影响,也受Wx基因调控 |
3.4.3 稻米RVA特性受Wx和ALK等位基因组合影响较大 |
第4章 结实期高温影响不同ALK等位基因表达及品质形成的机制研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 高温处理和取样 |
4.2.3 稻米籽粒外观特性的测定 |
4.2.4 稻米理化品质的测定 |
4.2.4.1 样品准备与处理 |
4.2.4.2 稻米表观直链淀粉含量的测定 |
4.2.4.3 稻米胶稠度的测定 |
4.2.4.4 稻米粘滞性的测定 |
4.2.4.5 稻米热力学特性的测定 |
4.2.5 高温对淀粉结构的影响 |
4.2.5.1 淀粉粒扫描电镜观察 |
4.2.5.2 淀粉X-射线衍射 |
4.2.5.3 淀粉红外衍射 |
4.2.5.4 淀粉分子量分布的测定 |
4.2.5.5 淀粉链长分布的测定 |
4.2.6 RNA提取和RT-PCR分析 |
4.2.7 数据分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 高温对ALK等位基因表达的影响 |
4.3.2 高温对ALK近等基因系稻米热力学特性的影响 |
4.3.3 高温对ALK近等基因系稻米外观品质的影响 |
4.3.3.1 高温对ALK近等基因系农艺性状的影响 |
4.3.3.2 高温对ALK近等基因系籽粒灌浆程度的影响 |
4.3.3.3 高温对ALK近等基因系籽粒外观的影响 |
4.3.4 高温对ALK近等基因系稻米蒸煮食用品质的影响 |
4.3.4.1 高温对ALK近等基因系米粉表观直链淀粉含量的影响 |
4.3.4.2 高温对ALK近等基因系米粉胶稠度的影响 |
4.3.4.3 高温对ALK近等基因系米粉粘滞性的影响 |
4.3.5 高温对ALK近等基因系稻米淀粉理化特性的影响 |
4.3.5.1 高温对ALK近等基因系稻米淀粉颗粒形态的影响 |
4.3.5.2 高温对ALK近等基因系稻米淀粉晶体特性的影响 |
4.3.5.3 高温对ALK近等基因系稻米淀粉精细结构的影响 |
4.4 小结与讨论 |
4.4.1 高温对ALK近等基因系稻米外观品质的影响 |
4.4.2 高温对ALK近等基因系稻米蒸煮食用品质的影响 |
4.4.3 高温对ALK近等基因系稻米淀粉理化特性的影响 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
四、水稻亚(品)种间淀粉粘滞特性杂交转移的初步研究(论文参考文献)
- [1]巨胚水稻突变体胚的发育和糙米理化特性研究[D]. 张晶. 扬州大学, 2021(08)
- [2]水稻可溶性淀粉合成酶不同突变组合创建与初步品质分析[D]. 顾正文. 扬州大学, 2021
- [3]稻米透明度形成的淀粉结构基础及其遗传调控研究[D]. 郝唯卓. 扬州大学, 2021
- [4]氮肥对莲藕产量以及淀粉品质的影响[D]. 阮阜杰. 扬州大学, 2021(09)
- [5]不同生态区优质食味粳稻品质特征的比较研究[D]. 马会珍. 扬州大学, 2021
- [6]茶叶籽的油脂组分、淀粉特性及淀粉-油脂复合研究[D]. 黄佳佳. 浙江大学, 2021(01)
- [7]精细调控Wx和SSII基因表达改良稻米蒸煮食味品质[D]. 黄李春. 扬州大学, 2020
- [8]分子标记辅助选育抗稻瘟病和抗褐飞虱水稻恢复系[D]. 王建平. 江西农业大学, 2020(07)
- [9]稻米淀粉消化特性等功能性状的遗传与结构基础研究[D]. 周鑫. 浙江大学, 2020
- [10]水稻ALK和Wx不同等位基因组合的品质效应及其对高温的响应[D]. 陈专专. 扬州大学, 2020(01)