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 燕麦籽粒发育过程中蛋白质和氨基酸积累的分子调控网络鉴定 |
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燕麦籽粒发育过程中蛋白质和氨基酸积累的分子调控网络鉴定 纪明雪 内蒙古农业大学 摘要：燕麦是谷物中最好的蛋白质和氨基酸来源,具有良好的营养保健功效。但燕麦籽粒发育过程中的蛋白质和氨基酸积累的分子调控网络尚不明确。本研究以籽粒蛋白质含量差异较大的两个燕麦品种花早2号(HZ)和明翠(MC)为试验材料,对其不同发育阶段籽粒进行蛋白质含量的测定、广泛靶向代谢物检测和转录组测序,以期为燕麦籽粒品质改良和分子育种提供理论依据。研究结果如下: (1)明确了HZ和MC燕麦籽粒蛋白质和合成与积累的关键时期为花后10-20天。 (2)广泛靶向代谢组学分析明确了燕麦发育过程中籽粒氨基酸的积累主要发生在籽粒发育后期(30DAF)。 (3)转录组学分析明确了燕麦发育过程中籽粒蛋白和氨基酸的积累与柠檬酸循环、糖酵解/糖原生成、酪氨酸代谢、色氨酸代谢、内质网中蛋白质加工、光合生物的碳固定、丙酮酸代谢和磷酸戊糖途径密切相关。 (4)通过联合分析,确定了12个与蛋白质和氨基酸含量相关的基因模块,并从中筛选到了2个与蛋白质合成密切相关的hub genes。各比较组DEGs和DAMs共同富集的KEGG通路主要包括氨基酸的生物合成、β-丙氨酸代谢和色氨酸代谢等。 (5)基于氨基酸生物合成途径,筛选出了157个与氨基酸合成相关的候选基因集和8个差异积累代谢物,构建了燕麦籽粒发育过程中籽粒蛋白质和氨基酸含量的基因表达调控网络。 (6)通过分析候选基因表达模式,从157个与氨基酸合成相关的候选基因集中筛选到了4个关键候选基因和1个候选转录因子。 (7)通过实时荧光定量PCR,验证了转录组数据准确可靠。 还原 关键词： 燕麦;籽粒蛋白;籽粒发育;转录组测序;广泛靶向代谢组; 专辑： 农业科技 专题： 农作物 DOI： 10.27229/d.cnki.gnmnu.2024.001333 分类号： S512.6 导师： 齐冰洁 学科专业： 作物遗传育种 |
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