1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
大豆(Glycine max (L.)Merr.)在世界上被广泛种植,是重要的粮食和油料作物,是人类饮食和畜禽饲养最重要的植物蛋白来源之一[1]。
大豆中蛋白含量虽然很高,大约为35-50%,但是其中含硫氨基酸的含量极低,大大限制了大豆的营养价值。
另外,人和单胃动物不能合成甲硫氨酸和半胱氨酸等必需氨基酸,必须从食物中摄取[2]。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:以重组自交系(RIL)群体为研究材料,结合大豆中编码含硫氨基酸路径中关键酶基因在群体中的表达量,利用遗传图谱进行鉴定基因的eQTLs,鉴定到关键酶基因的调控基因。
研究内容:(1)大豆中含硫氨基酸途径中关键酶基因在群体中的表达量本实验以重组自交系群体(科丰南1138-2)F7:11为研究对象,在大豆开花后45天取其种子,对其进行总RNA的提取,进而反转录为cDNA,采用实时荧光定量PCR测定基因表达水平,对其进行数据分析。
(2)鉴定基因的eQTLs,鉴定到关键酶基因的调控基因。
3. 研究的方法与方案
研究方法:(1)大豆中含硫氨基酸途径中关键酶基因在群体中的表达量鉴定重组自交系于2017年种植于南京农业大学江浦试验基地,本试验设计采用完全随机区组设计,每个家系3个重复,每个重复3行,行长2m,行间距0.5m,出苗一周后定苗至15-20株。
田间管理按照常规的田间管理,适当补充肥料及水分,定期除草杀虫。
研究以大豆开花后45d种子为研究对象,每份材料取7-9颗种子,设置3个生物学重复,将取好的植物样品放于液氮中速冻,后储存于-80℃冰箱。
4. 研究创新点
大豆中含硫氨基酸含量是复杂的数量性状,受多基因调控,传统的育种方法在改良大豆营养品质方面收效甚微,本研究结合大豆中编码含硫氨基酸路径中关键酶基因在群体中的表达量,利用遗传图谱进行鉴定基因的eQTLs,试图找到关键酶基因的调控基因,为大豆的含硫氨基酸改良提供了新的基因资源。
5. 研究计划与进展
2017年07月:查阅相关文献,明确实验研究背景与意义,确定实验方案,撰写文献综述; 07月10月:田间实验材料的收取;10月12月:大豆中含硫氨基酸途径中关键酶基因在群体中的表达量分析实验。
2018年1月2月:大豆含硫氨基酸相关酶基因的eQTL分析实验;2月3月:实验数据总结并撰写毕业论文;4月5月:制作答辩PPT,进行毕业答辩。
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