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第一篇 绪论 3

第1章 甜高粱作为能源作物的优势及研究利用现状 3

1.1甜高粱作为能源作物的优势 3

1.1.1甜高粱生物产量优势 3

1.1.2甜高粱乙醇转化优势 4

1.1.3甜高粱综合加工利用优势 4

1.1.4甜高粱抗逆性与适应性优势 4

1.2甜高粱研究与利用现状 5

1.2.1甜高粱种质资源及分类研究 5

1.2.2甜高粱育种研究 6

1.2.3甜高粱生理生化研究 7

1.2.4甜高粱应用现状 8

第2章 甜高粱茎秆含糖量及相关性状的研究 11

2.1甜高粱茎秆含糖量研究 11

2.1.1茎秆含糖量的评价指标 11

2.1.2茎秆含糖量与其他性状的关系 12

2.2茎秆含糖量的遗传研究 14

2.2.1茎秆质地的遗传 14

2.2.2出汁率的遗传 14

2.2.3茎汁混合锤度的遗传 14

2.3茎秆含糖量的变化规律研究 15

2.3.1在不同节间的变化 15

2.3.2在不同时期的变化 16

第3章 分子标记技术及高粱遗传图谱的构建 17

3.1分子标记 17

3.1.1基于Southern杂交的分子标记 18

3.1.2基于PCR的分子标记 18

3.1.3单核苷酸多态性 21

3.2高粱分子遗传图谱的构建 22

3.2.1作图群体 22

3.2.2初期的高粱遗传图谱 23

3.2.3高密度遗传图谱的构建 23

3.3甜高粱数量性状QTL定位 24

3.3.1 QTL作图原理及QTL定位的条件 25

3.3.2 QTL的作图精度 25

3.4 QTL与环境的互作 26

3.5含糖量相关性状的QTL定位 26

第4章 甜高粱糖代谢相关酶以及抗氧化系统 28

4.1甜高粱糖代谢相关酶 28

4.1.1蔗糖磷酸合成酶 28

4.1.2蔗糖合成酶 30

4.1.3转化酶 31

4.2抗氧化系统及相关酶 33

4.2.1抗氧化系统 33

4.2.2抗氧化酶类 33

4.2.3多酚氧化酶 35

4.2.4丙二醛 35

4.2.5叶绿素 36

4.3自由基和活性氧 36

4.3.1自由基 36

4.3.2活性氧 37

第二篇 甜高粱茎秆含糖量相关性状遗传模型研究 41

第5章 甜高粱茎秆含糖量的相关性状研究 41

5.1材料与方法 41

5.1.1供试材料及其构建方法 41

5.1.2田间种植方法 41

5.1.3性状调查方法 41

5.1.4数据分析方法 42

5.2结果与分析 42

5.2.1茎秆含糖量性状与农艺性状间的相关分析 42

5.2.2茎秆含糖量不同指标间相关分析 44

5.2.3茎汁混合锤度与茎秆含糖量相关性状的通径分析 45

5.3小结 46

第6章 甜高粱茎秆含糖量相关性状的遗传分析 48

6.1材料与方法 48

6.1.1供试材料 48

6.1.2田间种植方法 48

6.1.3性状调查方法 48

6.1.4数据分析方法 48

6.2结果与分析 49

6.2.1不同世代群体茎秆含糖量及相关性状的表型分析 49

6.2.2不同世代群体茎秆含糖量及其相关性状遗传分析 64

6.3小结 81

6.3.1茎秆含糖量性状及相关性状的表现特点 81

6.3.2茎秆含糖量性状及相关性状的遗传 82

第7章 甜高粱茎秆含糖量相关性状遗传模型讨论 84

7.1影响甜高粱茎秆含糖量的相关性状 84

7.2甜高粱茎秆含糖量相关性状的遗传分析 85

第三篇 甜高粱糖分积累规律与糖代谢相关酶的研究 91

第8章 甜高粱糖分含量的分析研究 91

8.1材料与方法 91

8.1.1供试材料 91

8.1.2试剂及仪器 91

8.1.3实验方法 91

8.2结果与分析 93

8.2.1甜高粱叶片中三种可溶性糖与总糖的相关性分析 93

8.2.2甜高粱茎秆中三种可溶性糖与总糖的相关性分析 97

8.2.3甜高粱中三种可溶性糖变化情况 102

8.3讨论 103

8.4结论 104

第9章 甜高粱SPS、SS酶活性研究 105

9.1材料与方法 105

9.1.1供试材料 105

9.1.2实验试剂 105

9.1.3实验仪器 105

9.1.4实验方法 105

9.2结果与分析 106

9.2.1 SPS在甜高粱叶片中活力分析 106

9.2.2 SS在甜高粱叶片中活力分析 107

9.2.3 SPS在甜高粱茎秆中活力分析 108

9.2.4 SS在甜高粱茎秆中活力分析 108

9.2.5蔗糖含量与相关酶活性分析 109

9.2.6果糖含量与相关酶活性分析 110

9.2.7葡萄糖含量与相关酶活性分析 110

9.2.8可溶性总糖含量与相关酶活性分析 111

9.3结论 111

综合结论 113

第四篇 甜高粱对盐胁迫的生理生化响应 117

第10章 甜高粱不同生长时期生理生化特性的研究 117

10.1材料与方法 117

10.1.1供试材料 117

10.1.2实验试剂 117

10.1.3实验仪器 117

10.1.4实验方法 118

10.2结果与分析 119

10.2.1不同品种甜高粱生理特性的分析 119

10.2.2不同生长时期甜高粱生理特性的分析 122

10.3小结 125

10.3.1不同品种甜高粱生理特性的分析 125

10.3.2不同生长时期甜高粱抗氧化酶活性的分析 126

第11章 甜高粱幼苗对盐胁迫的生理生化响应 127

11.1材料与方法 127

11.1.1供试材料 127

11.1.2实验试剂 127

11.1.3实验仪器 128

11.1.4实验方法 128

11.2结果与分析 129

11.2.1 NaCl胁迫对甜高粱幼苗生长的影响 129

11.2.2 NaCl胁迫对甜高粱幼苗叶片抗氧化酶活性的影响 129

11.2.3 NaCl胁迫对甜高粱幼苗叶片丙二醛含量的影响 131

11.2.4 NaCl胁迫对甜高粱幼苗叶片叶绿素含量的影响 131

11.3小结 132

11.3.1 NaCl胁迫对甜高粱幼苗生长的影响 132

11.3.2 NaCl胁迫对甜高粱幼苗叶片抗氧化酶活性的影响 132

11.3.3 NaCl胁迫对甜高粱幼苗叶片丙二醛含量的影响 133

11.3.4不同浓度NaCl胁迫对甜高粱幼苗叶片叶绿素含量的影响 133

综合结论 134

第五篇 甜高粱分子遗传图谱构建及QTL定位 137

第12章 甜高粱分子遗传图谱构建 137

12.1材料与方法 138

12.1.1供试材料 138

12.1.2田间种植取样及DNA提取 138

12.1.3 SSR引物的合成 139

12.1.4 INDEL标记的获得 139

12.1.5 SSR及INDEL标记检测 140

12.1.6数据分析及图谱构建 142

12.2结果与分析 142

12.2.1亲本及F2群体DNA样品检测 142

12.2.2高粱SSR引物的筛选 143

12.2.3玉米SSR引物在高粱中通用性的鉴定 143

12.2.4高粱INDEL标记开发及亲本间多态性筛选 147

12.2.5 F2群体DNA分子标记多态性及偏分离分析 150

12.2.6高粱分子标记遗传连锁图谱构建 152

12.3小结 155

第13章 甜高粱茎秆含糖量性状的QTL定位 156

13.1材料与方法 156

13.1.1试验材料 156

13.1.2田间试验和性状调查方法 157

13.1.3数据分析方法 157

13.2结果与分析 157

13.2.1茎汁混合锤度的QTL定位 157

13.2.2茎秆重的QTL定位 159

13.2.3出汁率的QTL定位 160

13.3小结 161

第14章 综合讨论 162

14.1关于甜高粱的分子遗传连锁图谱 162

14.2关于甜高粱茎秆含糖量的QTL定位 163

14.3研究设想 164

第六篇 甜高粱SPS基因表达及其对糖分积累的影响 167

第15章 甜高粱糖分含量的研究 167

15.1材料与方法 167

15.1.1供试材料 167

15.1.2试剂及仪器 167

15.1.3实验方法 168

15.2结果与分析 168

15.2.1甜高粱叶片中总糖含量与蔗糖含量的相关性分析 168

15.2.2甜高粱叶片中总糖与葡萄糖相关性分析 169

15.2.3甜高粱叶片中总糖与果糖的相关性分析 170

15.3小结 171

第16章 甜高粱SPS的研究 172

16.1材料与方法 172

16.1.1供试材料 172

16.1.2实验试剂及仪器 172

16.1.3实验方法 173

16.2结果与分析 175

16.2.1甜高粱SPS活性与蔗糖含量相关性分析 175

16.2.2甜高粱RNA的提取结果分析 176

16.2.3 SPS引物设计 177

16.2.4 SPS基因表达的定性分析 177

16.2.5 SPS基因表达的定量分析 179

16.3小结 185

16.4结论 186

第七篇 甜高粱高糖群体的建立及SCAR分析 191

第17章 甜高粱F5群体含糖量的测定 191

17.1材料与方法 191

17.1.1供试材料 191

17.1.2实验仪器 191

17.1.3实验试剂 191

17.1.4实验方法 191

17.2结果与分析 192

17.2.1甜高粱F5叶片中可溶性总糖含量 192

17.2.2甜高粱F5叶片中蔗糖含量分析 194

17.3小结 195

第18章 甜高粱F5群体SPS、SS酶活性的测定 197

18.1材料与方法 197

18.1.1供试材料 197

18.1.2实验仪器 197

18.1.3实验试剂 197

18.1.4实验方法 197

18.2结果与分析 199

18.2.1甜高粱F5群体叶片中SPS活性分析 199

18.2.2甜高粱叶片中SS活性分析 200

18.3小结 202

第19章 甜高粱高精基因的SCAR分析 203

19.1材料与方法 203

19.1.1供试材料 203

19.1.2实验仪器 203

19.1.3实验试剂 203

19.1.4实验方法 204

19.2结果与分析 206

19.2.1 DNA纯度分析 206

19.2.2甜高粱高糖基因的RAPD-PCR分析 207

19.2.3甜高粱高糖基因RAPD多态性的共分离分析 209

19.2.4多态性标记的回收及克隆测序 210

19.2.5 RAPD分子标记转化为SCAR标记 211

19.3小结 212

参考文献 214

附录 222

后记 232