杂交大麦籽粒中果聚糖积累与碳分配分子机制研究

发布时间：2024-04-14 19:57

　　果聚糖是公认的有益于人体健康的膳食纤维。地球上有超过36000种植物合成果聚糖,包括重要的谷物小麦、大麦等。禾本科籽粒(果实)中的果聚糖含量是生产健康食品的重要指标。但由于果聚糖在种子发育过程中容易降解和易于动员,很难通过育种提高成熟种子中的果聚糖含量。本研究采用传统杂交育种方法与现代分子育种技术相结合,在分析籽粒不同发育时期果聚糖合成和降解活性变化特征的基础上,利用转录因子的自然变异和降低果聚糖的水解活性,我们获得了成熟籽粒中果聚糖含量超过11%的大麦新种质,远高于普通大麦果聚糖0.5%～4%的含量。进一步对该种质籽粒(果实)发育过程的形态与果聚糖含量的关系,碳分配的机制进行了深入研究,获得如下结果:1)大麦籽粒中果聚糖积累规律为前期果聚糖合成负调控因子SUSIBA1表达低,合成活性高,果聚糖大量合成积累;中后期SUSIBA1表达高,降解活性高,果聚糖快速大量降解。2)结合大麦籽粒中不同发育期SUSIBA1负调控转录子与主要合成酶基因及降解酶基因的动态表达特征,设计制定了育种策略,将早期高合成活性的大麦与后期低降解活性的大麦杂交,获得了成熟籽粒中果聚糖含量11%以上的高果聚糖大麦杂交...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 植物中果聚糖的分子结构及分类
        1.2.2 植物中果聚糖的功能
        1.2.3 果聚糖与人类的健康
        1.2.4 植物中果聚糖的合成与降解
        1.2.5 植物激素与果聚糖的关系
        1.2.6 植物中的β-葡聚糖
        1.2.7 植物中的淀粉
        1.2.8 植物中的碳源分配
        1.2.9 大麦果聚糖研究现状
    1.3 研究目标和研究内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
    1.4 研究意义
第2章 高果聚糖杂交大麦的培育
    2.1 材料与方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 杂交亲本的筛选与杂交组合论证设计
        2.2.2 大麦的杂交与纯合筛选
    2.3 讨论
        2.3.1 大麦中果聚糖的动态积累
        2.3.2 高果聚糖大麦的培育
第3章 杂交大麦籽粒中果聚糖的积累与碳分配
    3.1 材料与方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 纯合自交系大麦籽粒中果聚糖含量分析
        3.2.2 杂交株系大麦田间栽培测试
        3.2.3 F₇代株系大麦籽粒果聚糖含量分析
        3.2.4 各株系大麦籽粒中果聚糖代谢相关活性分析
        3.2.5 杂交系大麦籽粒中β-葡聚糖含量分析
        3.2.6 各株系大麦的农艺性状
        3.2.7 杂交株系大麦籽粒中果聚糖和β-葡聚糖的定位分析
        3.2.8 大麦籽粒中碳源分配及种子活力测试
    3.3 讨论
        3.3.1 大麦籽粒中果聚糖的积累
        3.3.2 大麦籽粒中果聚糖的合成与降解
        3.3.3 大麦籽粒中果聚糖的调控
        3.3.4 大麦籽粒中果聚糖与β-葡聚糖的相关性
        3.3.5 高果聚糖大麦籽粒中碳分配
        3.3.6 高果聚糖大麦的应用前景
        3.3.7 高果聚糖大麦的育种模型
第4章 全文总结与创新点
    4.1 总结
    4.2 创新点
参考文献
附录1 课题中用到的引物
附录2 附图
致谢
作者简介



本文编号：3955140