1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
谷物中某些植物化学物质会影响谷物的颜色,这些物质在谷物中的积累可以代表育种计划中的一个重要目标,旨在提高谷物和产品中生物活性成分的浓度[1]。小麦被称为“世界性粮食”,世界上约有40%的人以小麦为主食,小麦也一直是人类获取热量、蛋白质的主要营养源之一[2]。而在今天,随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高,饮食结构正在由温饱型向功能型和保健型转变。小麦的粒色,由自身的遗传因素所决定,同时受环境以及人为因素影响也很大,主要包括温、光、水、肥等[3]。普通小麦,籽粒的颜色一般呈现红色或白色,而特殊粒色小麦,通常又被称作彩色小麦,则有黑粒、紫粒、蓝粒、紫蓝粒、绿粒以及灰粒等[4,8]。彩色小麦具有很高的营养价值,它含有丰富人体必需氨基酸和微量元素,尤其是紫色小麦的果皮和蓝色小麦胚乳最外层的麸皮中含有的天然色素花青素,是一种花色苷类物质,具有消除体内自由基,提高机体免疫力,维持血管正常渗透压,抑制癌细胞生长,改善心肌营养等功效[5]。彩色小麦是非转基因产品,是一种利用杂交手段获得的小麦,安全可靠。相较于普通小麦,特殊粒色小麦还具有很多优势。比如抗寒、抗旱能力强,可以作为种质资源和中间材料,为小麦抗病育种和高质量育种提供支撑,优化小麦类制品的营养结构,丰富小麦类食品的风味和种类。
2. 研究的基本内容和问题
1.1研究目标
普通小麦为六倍体,通常含有3种wx蛋白亚基。研究表明,wx蛋白与小麦籽粒的直链淀粉含量有关,任何一种wx蛋白的缺失都会导致支链淀粉含量的上升。前人的研究开发了waxy基因的分子标记,可用于小麦wx基因缺失类型的鉴定和糯质专用小麦的分子标记辅助选育。
本课题组前期组配了蓝色小麦河东乌麦和紫色小麦宁紫麦162与糯小麦宁0669的杂交组合,播种前已采用碘-碘化钾染色在f2群体中分别鉴定出了33(2259)和29(1822)粒为全糯小麦,但仅通过染色法并不能明确其它非全糯单株的wx基因组合,无法明确其基因组成与品质间的关系。
3. 研究的方法与方案
2.1拟采取的研究方法
(1)本实验拟采取ctab法提取实验材料的基因组dna。
(2)利用三个wx基因的特异分子标记对该群体进行pcr扩增。
4. 研究创新点
3.1创新之处
彩色小麦种子因花色素含量不同而呈现出颜色差异,花青素和类黄酮等不仅能抗氧化和清除自由基,而且在抗癌方面也具有重要作用,在生产生活中也具有不可忽视的市场价值和商业潜力。本课题组前期组配了蓝色小麦河东乌麦和紫色小麦宁紫麦162与糯小麦宁0669的杂交组合,虽然在播种前已采用碘-碘化钾染色在F2群体中分别鉴定出了33(2259)和29(1822)粒为全糯小麦,但仅通过染色法并不能明确其它非全糯单株的Wx基因组合,无法明确其基因组成与品质间的关系。本研究将采用三个Wx基因的特异分子标记对该群体进行扩增分析,了解不同单株的Wx基因组成,为后续彩糯小麦的品质分析提供材料和信息。
5. 研究计划与进展
4.1研究计划
2020年1-2月:研究理论准备,实验流程规划与熟悉,研究方法训练;
2020年2-3月:材料收集,提取基因组dna;选择引物,pcr扩增;
