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直链淀粉分析仪对直链淀粉含量遗传的分析

2018.11.28

  所谓龙生龙,凤生凤在植物的遗传学上也都有表现。只有选择高营养高品的种子,才能培育出高品质的作物。直链淀粉在各种食物中都有体现。直链淀粉分析仪分析出直链淀粉的含量受作物本身的遗传影响。直链淀粉主要是由颗粒结合型淀粉合成酶Ⅰ(GBSS1)催化合成,而支链淀粉主要是由可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶和淀粉去分支酶协同催化而成。
  
  利用玉米ae和du隐性纯合突变自交系与普通玉米自交系48-2的杂交F1、F2代籽粒为研究材料,通过单粒法测定籽粒的直链淀粉含量和质量,用于分析玉米胚乳突变基因ae和du的遗传效应。结果表明,F2代中具有ae或者du纯合突变的籽粒表皮皱缩,质量明显下降,直链淀粉含量显著提高。在ae与du的杂交后代中,籽粒的单粒重和直链淀粉含量没有显著变化,表明ae与du双突变并不能导致直链淀粉含量增加。单突变的ae和du群体内各籽粒间的直链淀粉含量和质量差异较大,直链淀粉分析仪的分析说明遗传背景中存在影响直链淀粉含量的修饰基因。以16个引进和自选的常规玉米自交系及ae近等基因系为材料,测定了自交系本身及其杂交组合的直链淀粉含量。结果表明简单回交转育成的玉米品种,ae基因能显著提高其直链淀粉含量,但只有ae基因的籽粒直链淀粉含量为50%左右,遗传背景对直链淀粉含量的影响主要表现为非加性效应。
  
  ae基因的不同等位基因对玉米直链淀粉含量有不同影响。在ae基因纯合的情况下,不同玉米自交系对直链淀粉含量提高幅度存在巨大差异,表明遗传背景与ae基因之间存在某种互作关系或者不同自交系存在不同数量的直链淀粉含量的修饰基因。将3份ae基因供体亲本和8份普通玉米自交系进行回交转育,测定自交系本身及回交转育的BC1F1和BC1F2代直链淀粉含量,结果表明BC1F1和BC1F2代的直链淀粉含量比普通玉米自交系的直链淀粉含量都有一定程度增加,而且BC1F2代的直链淀粉含量比BC1F1代的直链淀粉含量更高。这是因为BC1F2代中的ae基因处于纯合状态,而BC1F1代中的ae基因处于杂合状态,玉米高直链淀粉含量性状是由隐性ae基因控制。Stinard和Robertson(1988)发现一个ae基因的显性变异体Ae-5180,淀粉中直链淀粉的含量为72%。Ae-5180基因对玉米直链淀粉含量具有花粉直感效应。
  
  通过直链淀粉分析仪的分析能够很明确的提出结论,直链淀粉有遗传性。作物的直链淀粉含量遗传于上一代作物的直链淀粉含量。

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