第一章 α-淀粉酶酶活性的研究 1
第一节 α-淀粉酶家族蛋白结构、酶切及底物的特异性结合特性综述 1
1.1 淀粉酶的研究进展 1
1.2 α-淀粉酶反应机理 9
1.3 淀粉识别和淀粉结合结构域(SBD) 13
1.4 大麦α-淀粉酶同工酶特性的研究 17
第二节 Amy32b基因的遗传多样性及其对α-淀粉酶活性的影响 23
1 材料与方法 24
1.1 植物材料 24
1.2 LB液体培养基 32
1.3 方法 32
1.4 引物设计及基因扩增 34
1.5 重组蛋白表达的诱导 37
2 结果 40
2.1 Amy32b的遗传多样性 40
2.2 Amy32b的等位基因分布 45
3 讨论 48
3.1 Amy32b的遗传多样与α-淀粉酶基因活性 48
3.2 Amy32b的遗传多样性分布与进化 49
4 结论 49
第二章 关联分析在植物中的应用 52
第一节 关联分析概述 52
1.1 配子相的不平衡 53
1.2 标记与性状间的关联方法 54
1.3 关联分析基因型的确定与研究进展 57
1.4 关联分析在人类疾病研究的现状及展望 61
1.5 关联作图在植物中的应用 66
第二节 中国大麦地方品种的遗传多样性及α-淀粉酶活性的全基因组关联分析 87
导言 88
1 材料与方法 89
1.1 作图群体与表型性状 89
1.2 SSR分子标记分析 90
1.3 基因型分析 90
1.4 群体结构分析 90
1.5 关联分析及等位效应分析 90
2 结果 90
2.1 SSR标记位点的遗传多样性 90
2.2 中国大麦地方品种的聚类分析 93
2.3 群体结构分析 93
2.4 连锁不平衡分析 94
2.5 与α-淀粉酶活性关联的SSR位点 95
2.6 SSR关联位点等位变异的表型效应值及等位变异平均效应 95
3 讨论 96
3.1 中国大麦地方品种遗传多样性及其分布 96
3.2 α-淀粉酶活性的关联分析定位 98
4 结论 99
第三章 植物赤霉素与α-淀粉酶基因的表达 103
第一节 植物中赤霉素(GA)信号转导的分子机理 103
1 通过对赤霉素响应突变体的突变鉴定赤霉素信号转导中的组件 103
1.1 赤霉素信号转导图途径中的正向调节因子 104
1.2 赤霉素信号中转导途径中的抑制调节因子 105
1.3 拟南芥中赤霉素信号转导途径的模式 110
1.4 水解酶的顺式作用元件 114
第二节 大麦α-淀粉酶基因Amy6-4表达模式的半定量RT-PCR分析 123
1 材料与方法 123
1.1 RNA提取和cDNA第一链合成 123
1.2 cDNA第一链合成 124
1.3 引物设计 124
1.4 PCR循环数的确定 124
2 结果与分析 124
2.1 RNA提取 124
2.2 半定量RT-PCR循环数的确定 125
2.3 不同发芽时间Amy6-4基因表达 125
3 结论与讨论 126
第四章 淀粉的生物降解与α-淀粉酶活性的研究 130
第一节 植物中淀粉的生物降解 130
1 α-淀粉酶的酶学特性 130
2 功能性α-淀粉酶基因的表达 131
3 脱支酶(DEB)、β-淀粉酶和α-葡聚糖酶 135
3.1 脱支酶 135
3.2 β-淀粉酶 135
3.3 α-葡萄糖苷酶 136
4 马铃薯贮藏淀粉的降解 137
5 拟南芥叶片中同化淀粉的降解 138
6 谷物细胞中的淀粉降解 140
7 质体蛋白作用新靶向途径 141
第二节 中国大麦地方品种的α-淀粉酶酶活性研究 152
1 材料与方法 153
1.1 试验材料和田间试验 153
1.2 α-淀粉酶活性测定 153
1.3 统计分析 154
2 结果与分析 154
2.1 发芽种子的α-淀粉酶活性 154
2.2 α-淀粉酶活性的品种间分布与品种比较 155
2.3 大麦干种子的α-淀粉酶活性 156
2.4 测定年份和方法对α-淀粉酶活性的影响 157
3 讨论 158
3.1 中国大麦的α-淀粉酶活性 158
3.2 影响a-淀粉酶活性鉴定的因素 158
3.3 α-淀粉酶活性鉴定的适宜方法 159
3.4 α-淀粉酶活性鉴定的最佳时间 160
4 结论 160
附录 163