高粱一種酸性磷酸酯酶基因SbAP1的功能研究及甜高粱三種重要農(nóng)藝性狀的QTL定位.pdf

1、隨著世界現(xiàn)代經(jīng)濟的高速發(fā)展，全球正遭遇著越來越嚴重的能源危機。生物能源作為一種新興能源，以其可再生、資源豐富、低污染等優(yōu)勢已經(jīng)逐漸成為緩解世界能源危機的重要途徑之一。但在大力發(fā)展生物能源特別是纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)中，生物質(zhì)原料中高含量的木質(zhì)素已經(jīng)成為影響纖維素酶降解效率的重要限制因素之一，它不僅增加了預(yù)處理強度和纖維素酶用量，其水解產(chǎn)物又可抑制纖維素酶的活性。因此深入研究植物木質(zhì)素合成及調(diào)控的分子機理，可有效控制能源植物木質(zhì)素的合成，創(chuàng)制低木

2、質(zhì)素的生物質(zhì)原料，提高纖維素酶作用效率，對降低生產(chǎn)成本，提高纖維素乙醇的生產(chǎn)效益具有重要意義。
　　高粱是重要的生物能源植物，利用抑制差減雜交(SSH)及基因芯片聯(lián)用技術(shù)，識別并驗證了野生型BTx623及13種bmr突變體之間表達明顯差異基因，本文對其中一種酸性磷酸酯酶基因SbAP1進行深入的功能研究。結(jié)果表明:在擬南芥中過表達SbAP1可以顯著提高轉(zhuǎn)基因擬南芥陽性純系的木質(zhì)素含量，影響木質(zhì)素合成的多個關(guān)鍵基因的表達顯著增強(例如

3、AtHCT、 AtCCOAOMT、 AtF5H)，同時SbAP1可促進植物的發(fā)育，幼苗期蓮座葉直徑、葉片面積均大于對照，并可促進其提前開花。但過表達SbAP1并不能提高轉(zhuǎn)基因擬南芥對ABA的抗性，也對NaCl、H2O2、甘露醇等逆境沒有明顯的反應(yīng)。對SbAP1影響木質(zhì)素合成的確切機理是否通過胞內(nèi)鈣信號系統(tǒng)、激素（水楊酸、ABA等）及有關(guān)轉(zhuǎn)錄因子起作用還需進一步的實驗證明。
　　甜高梁的雜種優(yōu)勢非常明顯，利用甜高粱雄性不育系石28A

4、和S148的雜種F2代分離群體，對多個重要農(nóng)藝性狀的QTL進行定位分析，具有十分重要的理論及應(yīng)用價值。本論文較為詳細的統(tǒng)計了甜高粱雄性不育系石28A和S148的F2代群體(445株)每一個單株的多個農(nóng)藝性狀（包括株高、莖粗、單株鮮重、錘度、開花期、節(jié)數(shù)、種子重量等）。完成了雙親差異SSR標記的篩選，從2980對高梁SSR引物中共獲得了307對多態(tài)性SSR引物，并用其中100余對對F2群體各個單株進行的多態(tài)性檢測，最終獲得有效標記95個。

5、已經(jīng)利用MAPMAKER3.0、Mapdisto等作圖軟件及Osambi函數(shù)計算得到遺傳連鎖圖距，構(gòu)建了甜高粱的分子標記遺傳連鎖圖譜。該圖譜共覆蓋高粱基因組1459.5 cM，標記間平均圖距為19.46 cM。本文用QGene分析軟件，采用復(fù)合區(qū)間作圖法對株高、莖葉鮮重、穗重等性狀進行初步QTL定位（注:往屆碩士生王多祥及李佳俊同學(xué)共同完成該工作）。識別了每個性狀的主效QTL，發(fā)現(xiàn)第6染色體上存在一個多個性狀QTL共定位簇，分析了各個性