离子束介导的小麦变异系变异机理研究

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1、Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterStudyonvariationmechanismofwheatcausedbyIonbeammediatedmutationByFeiGaoSupervisor：Prof．YunhongGuBiophysicsSchoolofPhysicalandEngineeringApril2013JIIlfllIIMJIIlllHIMIIllUIY2312432原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人

2、在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他任何个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任有本人承担。学位论文作者：日期：年月日学术论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件或电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用彩印、缩印或者

3、其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：年月日摘要我国是农业大国，农业始终处于国民经济发展的基础地位。用各种高新技术方法(包括核技术方法)改良种子或创建新种质材料、优化生物过程、提高转化率是促进农业经济发展的永恒主题。近年来由于气候变化和水资源紧张导致干旱气侯频繁出现，给世界粮食生产造成严重损失。在干旱等不利条件下，最大限度地增加粮食作物产量，是所有国家农业和生物科学工作者的奋斗目标。离子束诱变和

4、转基因技术是我国具有自主知识产权的技术，己在农作物诱变育种中显示出巨大的应用价值。本实验室利用离子束介导将抗逆性强的燕麦和六倍体小黑麦基因组DNA转化入小麦，得到一批特殊的变异材料。本研究首先在农艺性状、生理生化指标等方面对这些变异材料进行考察和分析，然后用RAPD技术对转基因变异小麦在分子水平上进行变异分析，进一步揭示离子束介导外源基因组DNA导入小麦的变异机理，最后开展了利用小麦叶片SPAD值预测成熟期籽粒蛋白质含量的研究。研究结果如下：1、离子束介导外源基因组DNA导入小麦的变异材料农艺性状及生理生化指标分析经过离子束介导转化处理后的

5、小麦变异系材料不论从农艺性状上还是抗逆性上都有显著变化。首先要分析离子束处理后得到的小麦变异系在逆境条件下的生理生化指标，经过离子束介导转化处理后的小麦变异系材料无论在常温还是逆境条件下生理生化指标都有所改变，并且一些材料相比对照凸显出良好的优越性。其次要分析的是离子束处理后得到的小麦变异系农艺性状，对材料的株高、千粒重、蛋白含量、湿面筋、吸水率进行显著性分析，分析得出小麦变异系材料各农艺性状相比对照均有明显差异。2、离子束介导外源DNA变异系小麦变异机理分析通过离子束介导外源基因转化的小麦变异系后代的RAPD分析，发现变异材料的DNA条带

6、与对照材料相比有明显差异，因此对特异性条带在分子水平上进行分析，对特异性条带回收、纯化、克隆、测序，将测得序列进行BLAST比对。变异材料8508经引物$485扩增得到与供体材料共有的条带8．3．2，该序列在核苷酸数据库中与编号为JX295577．1的序列中的546517bp一546301bp的序列摘要相似性为91％，这段序列是粗山羊草1Ds染色体上醇溶谷蛋白基因座位内的重复序列，提示可能是供体基因组中的醇溶谷蛋白基因座位的重复序列转化进了小麦基因组中；变异材料8340经引物$485和$88分别扩增出了与供体材料共有的条带8．5．2和9．1

7、．2，受体材料未扩增出这两条特异性条带。8．5．2的序列进行BLAST比对，结果显示该序列在NCBI核苷酸数据库中与编号为FN564426．1的序列中的787783bp一787505bp的序列相似性为84％，该段序列是小麦3B染色体上的反转录转座子序列，提示8．5．2可能是供体基因组中的反转录转座子序列转化进了小麦基因组中。9．1．2的序列比对结果显示该序列与编号为FN564433．1的序列中的227501bp一227777bp的序列相似性为90％，该序列是小麦3B染色体上的反转录转座子序列，并提示9．1．2可能是供体基因组中的反转录转座子

8、序列转化进小麦基因组中。以上三条特异性条带8．3．2、8．5．2、9．1．2中的一条比对显示为重复序列，另外两条比对显示为反转录转座子序列，说明离子束介导外源基因组DNA转化能引