重离子辐照玉米抗性相关基因的研究

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1、分类号：Q691密级：UDC：577编号：201120114005河北工业大学硕士学位论文重离子辐照玉米抗性相关基因的研究论文作者：王徐朝学生类别：全日制学科门类：理学学科专业：生物物理学指导教师：曹天光职称：副研究员资助基金项目：河北省科技支撑计划（项目编号：09220102D）河北省自然科学基金（项目编号：C2013202192）万方数据DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofBiophysicsRESEARCHONSTRESSRESITANCEREALATED

2、GENEOFHEAVYIONSIRRADIATEDMAIZEbyWangXuzhaoSupervisor:Prof.CaoTianguangDecember2013ThisworksupportedbytheHebeiProvincialNaturalScienceFoundationunderGrantNo.C2013202192andTechnologyResearchandDevelopmentProgramofHebeiProvince,No.09220102D.万方数据万方数据河北工业大学硕士论文摘要重离子辐照诱变技术作为一种新型的辐照育种手段，因重离子

3、辐照具有较高的传能线密度（LET）值，突变率高、生理损伤小等特点，常被用于植物诱变育种工作。本论文将重离子辐照诱变技术、分子生物学实验以及田间检测的方法应用到玉米育种工作中，得到了以下有益结果：（一）运用荧光定量PCR技术检测重离子辐照后的玉米自交系组配出的玉米新品种福生1号、福生2号和福生6号，以及对照玉米品种郑单958比较在干旱胁迫前后ZmPPDK、ZmMnSOD、ZmPLC、ZmAtg8这四个抗性相关基因表达水平。结果显示，各品种的玉米不同抗性相关基因的表达水平均有明显的变化。不同基因的表达随胁迫时间的增加均呈现先增加后降低的趋势。总体上讲，与郑单958品种

4、的玉米相比，福生2号品种玉米在干旱胁迫后抗性相关基因的表达水平较高。（二）不同品种的玉米在干旱胁迫条件下其光合速率变化很大。与郑单958品种的玉米相比，福生2号玉米无论在正常情况下还是在干旱胁迫条件下其光合速率均处于较高的水平，福生1号和福生6号品种玉米在以上两种条件下与对照相比光合速率无显著性差异。综合光合速率、各基因的表达情况以及作物田间检测实验结果，发现“福生2号”玉米品种不但具有产量高、光合作用强的特点，还具有抗性强的特点。7（三）经Li重离子辐照后的玉米在发芽率、株高以及种子蛋白多样性上均有明显7的变化，其各个性状随剂量的增加均呈“马鞍型”趋势，其中经过

5、10Gy剂量Li重离子辐照之后的玉米与对照相比变化最为显著。关键词：重离子、玉米、抗性相关基因、种子蛋白、荧光定量PCRI万方数据重离子辐照玉米抗性相关基因的研究ABSTRACTAsanewmeansofradiationbreeding,heavyionirradiationmutagenesistechniqueisusuallyadoptedinmutationbreedingworkflows.Ithasmanyadvantages,includinghighlinearenergytransfer(LET)values,highmutationrate,

6、lowphysiologicaldamage.Inthisthesis,heavyionirradiationmutagenesistechniques,molecularbiologyexperimentsandcropfieldtestingarecombinedtostudymaize(ZeamaysL.)breeding.Themainresultsareasfollows:(1)Withheavyionradiationtechnology,thegeneticstablemutationswereusedbyhybridtestinfieldtobre

7、edingnewcultivars,whichwerenamedasFushengⅠ,FushengⅡandFushengⅥ.ThemRNAlevelofthefourresistance-relatedgenes,ZmPPDK,ZmMnSOD,ZmPLC,ZmAtg8,afterdroughtstresswereassayedbyquantitativePCRmethod,withZhengdan958asthecontrol.Significancechangeswereobservedinthefourresistance-relatedgenesinall

8、culti