基于胚及胚乳组织之间的互作解析粳稻腹形白形成的生理与分子机制【字数:7452】
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法4
1.1 供试材料及试验设计4
1.1.1 试验材料种植及取样4
1.1.2 技术路线4
1.2 测定项目及方法4
1.2.1 可溶性糖和蔗糖含量测定4
1.2.2 淀粉、蛋白组分含量测定5
1.2.3 氨基酸组分含量测定5
1.2.4 矿质元素含量测定5
2 结果分析6
2.1 籽粒上下胚乳中总淀粉和直链淀粉分析 6
2.2 籽粒上下胚乳中蛋白质组分分析组分分析 7
2.3 籽粒上下胚乳中氨基酸组分分析8
2.4 籽粒上下胚乳中可溶性总糖和蔗糖分析8
2.5 籽粒上下胚乳中矿物质组分分析 8
3 讨论9
3.1 突变体在研究垩白形成机制中的作用 10
3.2关于垩白发生的机理10
3.3 胚乳生化组分与垩白形成的关系10
3.3.1 淀粉和直链淀粉含量10
3.3.2 氨基酸和蛋白质含量10
3.3.3 可溶性糖和蔗糖含量11
3.3.4矿物组分含量11
致谢11
参考文献11
基于胚及胚乳组织之间的互作解析粳稻腹白形成的生理与分子机制
引言
引言:水稻是我国 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@
第一大粮食作物,50%以上的人口以稻米为主食。近年来,随着人们生活质量的提高,对稻米品质的要求也越来越高。稻米品质的改良也成为了粮食生产上重要的内容。中国加入世界贸易组织之后,由于缺少配套的优质稻米栽培模式,稻米出口面临着巨大挑战,世界稻米消费结构变化的趋势和世界大米贸易市场的发展动态表明加速优质稻米研发与生产栽培的重要性和紧迫性[1]。
稻米籽粒最主要的组成部分为胚乳,占整个糙米重量的90%,胚乳的发育、充实决定了籽粒的重量,同时也决定了稻米的品质。垩白是指稻米胚乳中白色不透明的部分,是由与胚乳中的淀粉体和蛋白体排列不紧密,相互间存在着空气而导致光线发生折射产生白色不透明的外观性状。它受环境和遗传因子的共同影响[2]。根据其发生的部位不同,可分为腹白、心白和背白[34]。其中以腹白和心白最为常见。垩白米在加工时易碎裂,使整精米率下降[5],烹煮过程中也易发生爆裂,降低米饭的适口性[6]。垩白是我国稻米外观品质中最重要的指标之一。垩白性状通常以垩白粒率、垩白度和垩白大小三个指标来表示。近些年来,已有许多关于稻米垩白的研究报道,目前已鉴定到140个以上的相关QTLs,且分布在水稻基因组的12条染色体上,其中仅有少数QTLs被克隆[78],由于垩白形成机制及代谢过程复杂,其代谢途径和调控机理仍待进一步的研究发现。
在水稻籽粒灌浆过程中,从源器官转运而来的蔗糖、氨基酸等同化物在胚乳中合成淀粉和蛋白质等贮藏物质[9],并在水稻籽粒萌发过程中为其提供营养,同时也是作为人类主食而被利用,具有经济学价值。同时,也可通过对胚乳生化组分的测定来推断环境和遗传因素对作物的影响。因此,对籽粒胚乳生化组分的深入研究具有重要意义。
我国学者伍时照[10]等人对不同品质稻米的胚乳细胞结构、淀粉粒形态做过扫描电镜观察,认为不同品质的稻米均有其固定的淀粉粒形态,胚乳细胞淀粉体的大小、形状等与稻米垩白形成有密切关系,借助扫描电镜对胚乳淀粉粒进行观察分析,可初步鉴定出来米质的优劣。目前,已有大量关于垩白理化特性的研究,通过扫描电镜进行的形态学观察均显示[11],淀粉粒呈疏松而不规则的排布是垩白组织的典型特征。通常认为,籽粒胚乳垩白部分相比透明部分,直链淀粉含量较低,而支链淀粉的短链含量增加。这表明垩白籽粒偏向于淀粉分支而非葡聚糖链的延伸。这一结论可对进一步探究垩白形成机理提供参考。
考虑到复杂遗传背景,生育期不同和取粒粒位不同而存在灌浆环境的差异导致研究结果受限。为消除这些影响,在本实验,我们以课题组研发的腹切米突变体为材料,取其中部一次枝梗上的籽粒。通过对突变体中淀粉、糖类、氨基酸、蛋白组分和矿质组分的测定,探究籽粒垩白与透明胚乳在生化组分上的差异。
1 材料与方法
1.1 供试材料及试验设计
本课题中,使用腹切米突变体DY1102作为材料,试验地点为大学丹阳试验站。
1.1.1 试验材料种植及取样
本课题组于2007年对享誉市场但垩白米率较高的武育粳3号种子进行化学诱变。从而构建了武育粳3号重要农艺和品质性状突变体库[12];并于2010年从中筛选出一个高腹白性状的腹切米突变体DY1102作为本研究的试验材料。
试验发现,DY1102的其腹白性状仅发生在近胚端,穗中下部一次枝梗上的的籽粒发生垩白的概率高维持在83%左右且多年该性状都稳定(表11);因此,在试验中可以仅对此部位的籽粒进行取样。
本试验采用盆栽方式进行,整个生育期共施肥两次,分别为基肥和穗肥。
表11 DY1102突变体成熟期籽粒腹白发生的粒位特征及年际间差异(20122016年)
原文链接:http://www.jxszl.com/nongxue/zwbh/560646.html
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