果聚糖是公認的有益于人體健康的膳食纖維。地球上有超過36000種植物合成果聚糖,包括重要的谷物小麥、大麥等。禾本科籽粒(果實)中的果聚糖含量是生產(chǎn)健康食品的重要指標。但由于果聚糖在種子發(fā)育過程中容易降解和易于動員,很難通過育種提高成熟種子中的果聚糖含量。本研究采用傳統(tǒng)雜交育種方法與現(xiàn)代分子育種技術相結合,在分析籽粒不同發(fā)育時期果聚糖合成和降解活性變化特征的基礎上,利用轉錄因子的自然變異和降低果聚糖的水解活性,我們獲得了成熟籽粒中果聚糖含量超過11%的大麥新種質(zhì),遠高于普通大麥果聚糖0.5%～4%的含量。進一步對該種質(zhì)籽粒(果實)發(fā)育過程的形態(tài)與果聚糖含量的關系,碳分配的機制進行了深入研究,獲得如下結果:1)大麥籽粒中果聚糖積累規(guī)律為前期果聚糖合成負調(diào)控因子SUSIBA1表達低,合成活性高,果聚糖大量合成積累;中后期SUSIBA1表達高,降解活性高,果聚糖快速大量降解。2)結合大麥籽粒中不同發(fā)育期SUSIBA1負調(diào)控轉錄子與主要合成酶基因及降解酶基因的動態(tài)表達特征,設計制定了育種策略,將早期高合成活性的大麥與后期低降解活性的大麥雜交,獲得了成熟籽粒中果聚糖含量11%以上的高果聚糖大麥雜交...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 植物中果聚糖的分子結構及分類
        1.2.2 植物中果聚糖的功能
        1.2.3 果聚糖與人類的健康
        1.2.4 植物中果聚糖的合成與降解
        1.2.5 植物激素與果聚糖的關系
        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 大麥果聚糖研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目標和研究內(nèi)容
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 研究內(nèi)容
    1.4 研究意義
第2章 高果聚糖雜交大麥的培育
    2.1 材料與方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 方法
    2.2 結果與分析
        2.2.1 雜交親本的篩選與雜交組合論證設計
        2.2.2 大麥的雜交與純合篩選
    2.3 討論
        2.3.1 大麥中果聚糖的動態(tài)積累
        2.3.2 高果聚糖大麥的培育
第3章 雜交大麥籽粒中果聚糖的積累與碳分配
    3.1 材料與方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 方法
    3.2 結果與分析
        3.2.1 純合自交系大麥籽粒中果聚糖含量分析
        3.2.2 雜交株系大麥田間栽培測試
        3.2.3 F₇代株系大麥籽粒果聚糖含量分析
        3.2.4 各株系大麥籽粒中果聚糖代謝相關活性分析
        3.2.5 雜交系大麥籽粒中β-葡聚糖含量分析
        3.2.6 各株系大麥的農(nóng)藝性狀
        3.2.7 雜交株系大麥籽粒中果聚糖和β-葡聚糖的定位分析
        3.2.8 大麥籽粒中碳源分配及種子活力測試
    3.3 討論
        3.3.1 大麥籽粒中果聚糖的積累
        3.3.2 大麥籽粒中果聚糖的合成與降解
        3.3.3 大麥籽粒中果聚糖的調(diào)控
        3.3.4 大麥籽粒中果聚糖與β-葡聚糖的相關性
        3.3.5 高果聚糖大麥籽粒中碳分配
        3.3.6 高果聚糖大麥的應用前景
        3.3.7 高果聚糖大麥的育種模型
第4章 全文總結與創(chuàng)新點
    4.1 總結
    4.2 創(chuàng)新點
參考文獻
附錄1 課題中用到的引物
附錄2 附圖
致謝
作者簡介



本文編號：3955140