摘要
谷子去皮后称小米，小米的营养成分丰富，包括碳水化合物、氨基酸和蛋白质、维生素、脂肪酸、矿物质等，这些营养元素所占比例均衡，而且容易被消化，是一种良好的营养来源。叶酸是生命体必须的一种营养元素，在细胞中的代谢十分丰富，参与细胞的分裂生长以及核酸、氨基酸、蛋白质等的合成。本实验通过两年的大田实验，对来自中国不同生态区的共60个谷子品种进行分析，通过液质联用(LC-MS)的方法，测定60个谷子品种中叶酸的含量，初步筛选出60个谷子品种中叶酸含量最高和含量最低的品种，并对其进行杂交，构建F2代分离群体。对10份样品进行RNA的提取以及转录组的测序，运用生物信息学分析的方法，挖掘筛选出与叶酸含量相关的差异表达基因，并进行验证，从而开发与叶酸合成相关的分子标记。主要研究结果如下: (1)从60个品种的谷子中提取出叶酸，运用LC-MS的方法，检测出群体中叶酸含量最高的品种和含量最低的品种分别为:朝新208和油谷。建立了谷子叶酸检测的质谱条件:电喷雾正离子电离ESI，锥孔电压:4000V;分辨率:0.7;母离子m/z442.1;定量子离子m/z295.1;定性子离子m/z176.3;碰撞能:19.52eV。 (2)将未喷施和喷施有机硒肥的谷子叶酸含量进行比较，发现喷施硒肥的谷子叶酸含量均低于未喷施硒肥的品种，其作用机理有待进一步研究。 (3)通过分析转录组测序结果，初步筛选出与谷子叶酸合成代谢相关基因序列23个，再根据基因表达量差异以及基因功能注释，最终锁定可能与叶酸合成代谢有关的基因6个，GO分析结果注释表明，这些基因可能参与辅酶氨基酸的转运以及叶酸的代谢转运过程。 (4)对筛选出的6个差异表达基因进行qRT-PCR分析，发现2个基因与叶酸含量相关:基因Seita.2G307800促进谷子叶酸合成，基因Seita.4G012900抑制叶酸合成或者促进叶酸降解。
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