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玉米TILLING突变库的构建及高直链淀粉基因ae的筛选

作　者: 柴欣
导　师: 郝东云
学　校: 吉林大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 玉米 TILLING 突变体库 基因ae 点突变检测
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


直链淀粉是重要的工业原料,从普通玉米中提取直链淀粉成本很高。基因ae突变(玉米ae突变体)可使玉米直链淀粉含量大幅度增加,在修饰基因的作用下可以增加直链淀粉的含量达到50%~70%。我国的玉米种质材料中高直链淀粉资源材料非常稀少,为了获得更多的种质资源,提高选择效率,缩短育种年限,本研究通过诱发产生高频率点突变的EMS诱变玉米花粉构建了TILLING突变库。对得到的M1代Mo17材料进行基因ae扩增,利用Lightscanner系统进行高分辨率熔解曲线筛选,从中筛选出有6份样品有单碱基突变,并对直链淀粉含量进行了测定。

全文目录


内容提要  4-8
第一章 前言  8-27
  1.1 高直链淀粉玉米  8-9
  1.2 高直链淀粉玉米的研究利用现状  9-10
  1.3 影响玉米直链淀粉含量的基因ae  10-14
    1.3.1 淀粉分支酶SBEII b的编码基因ae  10
    1.3.2 基因ae的研究利用现状  10-11
    1.3.3 胚乳淀粉修饰突变基因间互作  11-12
    1.3.4 高直链淀粉玉米的变异类型  12-13
    1.3.5 淀粉修饰基因对淀粉物理特性和酶活性的影响  13-14
  1.4 高直链淀粉玉米育种存在的问题  14-16
    1.4.1 修饰基因以及遗传背景对基因ae高效表达的作用  14-15
    1.4.2 淀粉总含量的减少  15
    1.4.3 打破基因ae与其它不良性状基因的连锁  15
    1.4.4 直链淀粉测定的可靠性  15-16
    1.4.5 高直链淀粉玉米的研究与应用的局限性  16
  1.5 TILLING技术在高直链淀粉玉米研究中的应用  16-25
    1.5.1 TILLING技术的产生  17-18
    1.5.2 TILLING技术路线  18-19
    1.5.3 化学诱变剂EMS  19-20
    1.5.4 TILLING技术中突变体及表型的鉴定  20
    1.5.5 EcoTILLING技术  20-21
    1.5.6 TILLING技术的特点  21-23
    1.5.7 TILLING技术的应用概况  23-25
    1.5.8 TILLING技术的应用前景  25
  1.6 本研究的目的和依据  25-27
第二章 实验材料  27-31
  2.1 玉米样品来源  27
  2.2 菌种与载体  27
  2.3 主要试剂  27
  2.4 主要仪器  27-28
  2.5 常用溶液配制  28-31
第三章 实验流程及方法  31-42
  3.1 实验流程  31
  3.2 实验方法  31-42
    3.2.1 EMS花粉诱变  31-32
    3.2.2 基因组DNA的获得  32-33
    3.2.3 基因ae引物设计  33-34
    3.2.4 基因ae扩增产物特异性分析  34-37
    3.2.5 高分辨率熔解曲线检测（HRM）  37-38
    3.2.6 确定突变的样品  38-39
    3.2.7 直链淀粉含量的测定  39-42
第四章 实验结果  42-61
  4.1 EMS花粉诱变结果  42-49
    4.1.1 EMS对种子结实率的影响  42
    4.1.2 EMS对M_1代的诱变效应  42-45
    4.1.3 EMS对M_2代的诱变效应  45-49
  4.2 基因组DNA的提取  49
    4.2.1 基因组DNA浓度的测定  49
    4.2.2 基因组 DNA的电泳检测  49
  4.3 基因ae扩增结果  49-51
    4.3.1 基因ae的特异性引物  49-50
    4.3.2 扩增片段验证  50-51
  4.4 高分辨率熔解曲线（HRM）检测结果  51-58
    4.4.1 Lightscanner系统第一轮检测结果  51-54
    4.4.2 Lightscanner系统第二轮检测结果  54-55
    4.4.3 突变样品序列分析及生物信息学分析  55-58
  4.5 突变籽粒的直链淀粉含量测定  58-61
    4.5.1 波长的选择  58-59
    4.5.2 直链淀粉标准样品的回归方程  59-60
    4.5.3 样品含量计算  60-61
第五章 讨论  61-65
  5.1 EMS花粉诱变处理浓度的确定及其育种价值  61
  5.2 基因组DNA的提取  61-62
  5.3 PCR反应体系的优化  62-64
    5.3.1 DNA质量对结果的影响  62
    5.3.2 引物设计的一般规则  62-63
    5.3.3 酶质量和浓度对扩增的影响  63
    5.3.4 循环参数  63
    5.3.5 Mg~(2+)、dNTP的浓度对PCR扩增的影响  63-64
  5.4 高直链淀粉玉米的研究  64-65
第六章 结论  65-66
参考文献  66-70
致谢  70-71
中文摘要  71-73
ABSTRACT  73-74

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 玉米（玉蜀黍）
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