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糯玉米起源于中国,是深受我国人民喜爱的健康食品,其胚乳中所含淀粉大部分为支链淀粉,可用于饲用、酿造、纺织、造纸等各个行业领域;然而糯玉米的营养价值并不十分全面,因为胚乳淀粉中缺少必需氨基酸——赖氨酸,进而导致了其它必需氨基酸的缺乏,所以使得糯玉米很难满足人类食用、畜禽养殖、工业生产等对营养品质的需要。因此,提高胚乳赖氨酸含量对改善糯玉米的营养品质、提高糯玉米的经济利用价值具有十分重要的意义。前人研究已经证明,opaque2隐性突变基因(o2)可以大幅提升胚乳中赖氨酸的含量,因此选育含o2基因及胚乳修饰基因、且综合性状优良的优质蛋白玉米(QPM)成为了改良现有玉米品质性状的重要方法。
本研究为研究opaque2基因导入对糯玉米品质的影响,选取了实验室之前构建o2wx-NIL群体,该群体是将含有胚乳修饰基因的优质蛋白玉米的opaque2基因导入糯玉米自交系中,构建出的多套opaquea2-waxy双隐性近等基因系;对o2wx-NIL及其供受体亲本进行了形态、品质、业显微结构的观察与测定,经过对其蛋白含量及其氨基酸组份测定证明较其受体(阴性对照)有明显改善,探讨o2与wx的互作效应,从而为培育出高赖氨酸的糯玉米自交系提供理论基础。
本研究得到了以下结果:
1.分别使用O2基因的SSR特异性引物phi057和Waxy基因的SSR特异性引物phi027去检测NIL群体,证明糯玉米自交系里已经成功导入O2基因,即近等基因系已构建成功。
2.用扫描电镜观察o2wx-NIL近等基因系中115-2/o2o2、黄糯2/o2o2、BN3/o2o2、SY1-2/o2o2、HN15/o2o2、糯2/o2o2和黄2杂/o2o2及其供受体亲本的胚乳亚显微结构,发现:相比受体亲本,近等基因系淀粉粒排列疏松,基质蛋白密度较小。而且,籽粒表型与微观结构存在相关性:透明蜡质籽粒的淀粉颗粒排列较为紧密,不透明粉质籽粒淀粉粒排列相对疏松。同时检测了近等基因系及受体亲本籽粒的营养成分,发现相比受体亲本,近等基因系的赖氨酸含量提高了33.46%-56.07%,支链淀粉比例上升了26.50%-79.00%,而其余营养成分虽存在显著性差异,但改变幅度并不大。
3.利用酵母单杂交技术研究O2蛋白与WX基因的互作效应,结果发现二者并不存在直接相互作用关系,因此推测O2与WX可能通过调控淀粉合成过程中关键酶的合成起到间接的相互作用,从而影响淀粉组成。
本研究为研究opaque2基因导入对糯玉米品质的影响,选取了实验室之前构建o2wx-NIL群体,该群体是将含有胚乳修饰基因的优质蛋白玉米的opaque2基因导入糯玉米自交系中,构建出的多套opaquea2-waxy双隐性近等基因系;对o2wx-NIL及其供受体亲本进行了形态、品质、业显微结构的观察与测定,经过对其蛋白含量及其氨基酸组份测定证明较其受体(阴性对照)有明显改善,探讨o2与wx的互作效应,从而为培育出高赖氨酸的糯玉米自交系提供理论基础。
本研究得到了以下结果:
1.分别使用O2基因的SSR特异性引物phi057和Waxy基因的SSR特异性引物phi027去检测NIL群体,证明糯玉米自交系里已经成功导入O2基因,即近等基因系已构建成功。
2.用扫描电镜观察o2wx-NIL近等基因系中115-2/o2o2、黄糯2/o2o2、BN3/o2o2、SY1-2/o2o2、HN15/o2o2、糯2/o2o2和黄2杂/o2o2及其供受体亲本的胚乳亚显微结构,发现:相比受体亲本,近等基因系淀粉粒排列疏松,基质蛋白密度较小。而且,籽粒表型与微观结构存在相关性:透明蜡质籽粒的淀粉颗粒排列较为紧密,不透明粉质籽粒淀粉粒排列相对疏松。同时检测了近等基因系及受体亲本籽粒的营养成分,发现相比受体亲本,近等基因系的赖氨酸含量提高了33.46%-56.07%,支链淀粉比例上升了26.50%-79.00%,而其余营养成分虽存在显著性差异,但改变幅度并不大。
3.利用酵母单杂交技术研究O2蛋白与WX基因的互作效应,结果发现二者并不存在直接相互作用关系,因此推测O2与WX可能通过调控淀粉合成过程中关键酶的合成起到间接的相互作用,从而影响淀粉组成。