野生二粒小麥NAM-B1基因?qū)氪ㄞr(nóng)16后的表達(dá)情況及對(duì)品質(zhì)的影響.pdf

1、野生二粒小麥?zhǔn)瞧胀ㄐ←淎、B染色體組的供體祖先種，具有籽粒蛋白質(zhì)含量高且籽粒微量元素含量高等特點(diǎn)?，F(xiàn)代栽培小麥具有較高的產(chǎn)量，但品質(zhì)亟待提高。NAM-B1基因在野生二粒小麥中普遍存在，在生育后期表達(dá)，一方面加速植株衰老，另一方面促進(jìn)營養(yǎng)器官中的N、Fe、Zn等營養(yǎng)物質(zhì)向發(fā)育中的籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)。然而在現(xiàn)代栽培小麥中，NAM-B1基因或是被刪除，或是由于在編碼區(qū)中第11個(gè)堿基位點(diǎn)發(fā)生T堿基插入，導(dǎo)致移碼突變而喪失功能。
　　本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)野生

2、二粒小麥D1和D97與普通小麥川農(nóng)16雜交F10代進(jìn)行NAM-B1基因克隆和表達(dá)量測(cè)定，籽粒收獲后測(cè)定籽粒蛋白質(zhì)含量和鐵、鋅含量，探究NAM-B1基因?qū)氪ㄞr(nóng)16后的序列變異和表達(dá)情況及該基因?qū)I養(yǎng)品質(zhì)的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　D1和D97攜帶表達(dá)型NAM-B1基因，其序列相比功能型NAM-B1基因序列DQ869673只有一個(gè)堿基的同義突變;川農(nóng)16沒有對(duì)應(yīng)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物，說明該基因被刪除。27份雜交F10代株系中12份材料

3、克隆結(jié)果與川農(nóng)16一致，系缺失型;12份材料克隆結(jié)果與D1和D97一致，系野生型;3份材料NAM-B1基因序列存在編碼區(qū)中第11個(gè)堿基位點(diǎn)發(fā)生T堿基插入而導(dǎo)致的移碼突變，系無功能的突變型。
　　開花期NAM-B1基因表達(dá)量處于較低水平，范圍是actin基因表達(dá)量的1/22-1/6，且不同材料間差異不顯著;開花15天后表達(dá)量較高，范圍是actin基因表達(dá)量的1/4.5-1/1.5，不同材料間表達(dá)量存在極顯著差異。
　　攜帶野生

4、型NAM-B1基因的F10代材料平均籽粒蛋白質(zhì)含量顯著高于不攜帶野生型NAM-B1基因的F10代材料。12份攜帶野生型NAM-B1基因的F10代材料中有4份顯著高于親本川農(nóng)16，而15份不攜帶野生型NAM-B1基因的F10代材料中只有1份顯著高于川農(nóng)16。
　　攜帶野生型NAM-B1基因的F10代材料平均籽粒Fe含量顯著高于不攜帶野生型NA M-B1基因的F10代材料，同樣顯著高于親本川農(nóng)16。而攜帶野生型NAM-B1基因的F10

5、代材料、不攜帶野生型NAM-B1基因的F10代材料以及川農(nóng)16平均籽粒Zn含量差異不顯著。
　　攜帶和不攜帶野生型NAM-B1基因的F10代材料平均千粒重差異不顯著，但是均顯著高于親本川農(nóng)16，這很可能“歸功于”我們自F2代起不斷沿著高產(chǎn)育種方向進(jìn)行選擇。
　　因?yàn)楦吡Ｖ氐牟牧洗嬖凇跋♂尅毙?yīng)，所以單位質(zhì)量籽粒中的營養(yǎng)物質(zhì)含量只是相對(duì)含量，不能正確反映營養(yǎng)物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)的能力。計(jì)算千粒重和籽粒營養(yǎng)物質(zhì)含量的乘積得到的每千粒營

6、養(yǎng)物質(zhì)含量才是絕對(duì)含量。野生型NAM-B1基因在六倍體背景下提高籽粒蛋白質(zhì)絕對(duì)含量和籽粒鐵絕對(duì)含量，但是對(duì)籽粒鋅絕對(duì)含量的作用效果沒有達(dá)到顯著性水平。
　　相關(guān)分析結(jié)果顯示攜帶野生型NAM-B1基因的F10代材料各營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)間相關(guān)性明顯強(qiáng)于不攜帶野生型NAM-B1基因的F10代材料。籽粒營養(yǎng)物質(zhì)相對(duì)含量和千粒重全部表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，有些達(dá)到了顯著水平，相比之下，籽粒營養(yǎng)物質(zhì)絕對(duì)含量和千粒重相關(guān)性較弱，對(duì)于攜帶野生型NAM-B1基因的