干旱胁迫对小麦高压诱变体的影响

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1、2011级硕士研究生学位论文开题报告干旱胁迫对小麦高压诱变体的对干旱胁迫的生物学响应影响Theeffectofhigh-Pressureinducedwheatonthedroughtresistance学院：农业科学院学科、专业：作物遗传育种研究方向：作物育种理论与方法研究生：熊建云指导教师：张正茂研究员研究生通过开题论证日期：年月日开题论证委员会主席签名：开题论证委员会委员签名：1.选题的目的和意义小麦新品种选育是促进小麦持续增产最直接最有效的措施之一。在小麦新品种的培育过程中，各种优良种质和材料的引入对提高育种效率和保持遗传多样性至关重要，目前小麦育种中可供

2、利用的优异种质资源范围已经非常狭窄，迫切需要不断发现和创造新种质和新材料的不断发现和创造，在现代育种中，转基因新技术、各种诱变处理育种等技术常被用来创造新材料。利用转基因新技术进行生物技术育种无疑是现有方法中最直接、最快捷的获得目标性状的有效手段，但该方法被警戒警告有可能应防护危害自然资源基础和土壤营养平衡和生物安全，以保证未来农业体系对环境形成尽可能小的危害。诱变育种是指利用各种理化因素诱发变异，再通过选择而培育新品种的方法，与常规育种方法相比，具有方法简便、育种周期短、效果好等特点，其在改良作物品种和创造新种质方面发挥了巨大作用，已成为世界上普遍应用的先进育种

3、方法之一，尤其是与杂交育种技术的结合，育种效果更为显著。目前在育种上应用的诱变方法有物理诱变法、化学诱变法和空间诱变法等。物理诱变法是指利用一些物理因素处理农作物种子、花粉、器官、植株，引起植物染色体发生畸变，诱发出新的可遗传变异，从中筛选出有利变异性状的后代，育成新的品种。物理诱变具有扩大变异来源，获得多种变异类型，提高有益变异频率的许多优点，是作物遗传改进和创造遗传新资源的核心和关键，是传统杂交育种技术的重要补充和难以取代的育种手段，从而越来越多的被用于现代育种技术中。随着全球气候变暖，水资源日益匮乏，干旱将成为农业发展的首要限制因子中国水资源匮乏，近年来小麦

4、主产区干旱频繁发生，危害日益加重，因此培育节水抗旱小麦品种尤为重要。2.选题的依据2.1理论依据压力是影响化学反应速度和平衡以及蛋白质构型的基本热力学变量之一。Johnson在20世纪50年代就发现，麻醉后的蝌蚪经大约10MPa的压力处理后可以复苏。Saltveit等用12MPa的高压氦气和氮气处理植物组织，发现冷锻炼过的黄瓜子叶、黄瓜胚轴部分和西红柿果皮冷冻伤害的程度加重，膜发生相变导致柔顺性变化，植物冷冻伤害的阈值温度提高，并认为某些细胞成分可能受到影响。物理诱变剂主要有紫外线，X—射线，γ-射线，快中子，激光，微波，离子束等。高压生物学是由高压物理学和生物学

5、发展起来的一门新的交叉学科。近年来，随着高压物理学技术的进步和分子生物学技术的发展，高压生物学已成为一个新的研究热点。高压能对生物体产生强烈的胁迫效应，高压处理能改变生物体的染色质的结构，影响遗传物质DNA的完整性，并能引起酵母、大肠杆菌等微生物基因表达模式的改变。高压诱变是使萌动的种子在高压环境中进行。在高压环境下合成蛋白质和DNA的小分子如氨基酸、核糖核酸、碱基以及酶的化学行为与在常压环境下有所不同，可能导致新复制的DNA在结构上产生变化。由于所有细胞都处于相同的高压环境，种植当代就可以产生相对集中的性状变异并迅速稳定。近年来，高压作为一种新的诱变源被引入到高

6、等植物玉米的诱变育种研究中。高压处理可以诱导玉米在当代及后代中发生株高、分蘖数、生长期、叶鞘及籽粒颜色等性状的变异，并获得了一些可稳定遗传的突变体。干旱是一个世界性问题，世界上干旱、半干旱区面积约占土地总面积的36%。在中国干旱也呈加重趋势，每年约有4133.3万hm2的农田得不到有效灌溉。工业用水的剧增、环境的污染和气候变暖更加剧了水资源的短缺。水资源的贫乏已成为制约农业可持续发展的重大障碍。面对日益增长的人口压力和水资源日益匮乏的现状，培育抗旱节水、高产、优质的小麦品种将是保障国家粮食安全、促进小麦生产持续稳定发的有效途径。差异蛋白质组学是研究有意义的因素引起

7、的蛋白质组成的变化，以发现有差异的蛋白质种类。这种差异蛋白质组学的思想更注重把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。将差异蛋白质组学应用于植物研究中，不需要捕获全部蛋白，只需找出不同时期、不同组织或不同条件下所表达的可能涉及特定功能机制的蛋白即可，有很强的针对性和很高的可实现性，因而十分便捷。差异蛋白质组学作为专门的技术体系目前在植物生理、植物组织器官和亚细胞、植物突变体、植物遗传多样性等多方面研究中都有运用。植物生存环境中的许多因子都可以引起植物体中大量的蛋白质在种类和表达数量上的变化，研究这些差异蛋白可以使我们更好地了解植物对环境的信号应答和适应机制等。植物

8、的不同细胞