转高赖氨酸含量基因(Cflr)小麦植株的获得及种子中蛋白质和赖氨酸的含量分析

为了获得种子总蛋白和赖氨酸含量都提高的转基因小麦新种质,构建了高赖氨酸蛋白基因(Cflr)的植物表达载体pAHC25-Cflr,用基因枪法将其导入扬麦158,通过PCR、RT-PCR和半定量PCR对转基因小麦植株T0及T1代进行了检测,同时对种子总蛋白含量与结合态系赖氨酸含量进行了测定和分析。检测结果表明外源基因已稳定整合到转化植株T0和T1代基因组中,并在小麦不同转基因株系的T1代中获得了表达,但不同株系的表达丰度不同。在检测的12株转基因株系中,有11个株系籽粒蛋白质的含量与其受体品种有显著差异,其中有6个株系的增幅在10%以上,最高的增加了22.6%;有10个株系种子干重的结合态赖氨酸含量有明显提高,8个株系与受体品种的差异达极显著水平,最高的Y1-2增幅达39.5%;从种子的蛋白质赖氨酸含量来看,有9个株系较受体品种有显著提高,其中4个株系与受体品种的差异达极显著水平,增幅最高的Y1-12蛋白质中赖氨酸含量比受体品种提高了22.9%。     

转基因水稻中CAS9蛋白质的免疫印迹检测

【目的】制备抗CAS9蛋白质的单克隆抗体,建立转基因水稻中CAS9蛋白质的免疫印迹检测方法,了解CAS9蛋白质在转基因水稻中的表达特征。【方法】以带Cas9的质粒DNA为模板,PCR扩增Cas9 5′端810 bp片段后克隆到p ET30a载体中,将酶切验证且序列正确的重组质粒转入表达菌Condon Plus中,经IPTG诱导表达CAS9蛋白质(N端270氨基酸),用纯化的重组蛋白质作为免疫原免疫小鼠,制备单克隆抗体,用免疫印迹分析筛选特异性和灵敏度高的抗体细胞株。用特异性引物PCR扩增转基因水稻的Cas9,用免疫印迹检测转基因水稻中的CAS9蛋白质。将重组CAS9蛋白质和带有CAS9的水稻苗期叶片蛋白质进行平行免疫印迹分析,用Image J软件采集信号绘制CAS9蛋白质的标准曲线,进而对水稻叶片中的CAS9蛋白质进行定量分析。提取单粒稻米的总蛋白质,稀释后用免疫印迹分析CAS9蛋白质的检测下限,提取多个时期、部位的水稻材料的总蛋白质,包括苗期的地上部和地下部,分蘖期的茎、茎节、叶鞘、叶片等,用SDS-PAGE分离后免疫印迹检测比较CAS9蛋白质的表达特征。【结果】通过体外克隆、诱导表达获得了纯化的重组CAS9蛋白质N端片段,免疫小鼠后得到42株阳性杂交瘤细胞株,经筛选鉴定到#12D2细胞株对水稻样品的检测具有较好的特异性和灵敏度。用该抗体通过免疫印迹检测了转基因水稻,所建立的免疫印迹方法对重组CAS9蛋白质的检测下限约为0.25 ng。在水稻苗期叶片中,CAS9蛋白质约占鲜重的0.00005%,可检出单粒稻米8%样品(约2 mg)中的CAS9蛋白质。在苗期地上部CAS9蛋白质的表达丰度高于地下部,分蘖期茎和叶片中表达量较高,根和叶鞘表达量较低。【结论】获得特异性强、灵敏度高的抗CAS9单克隆抗体,建立了检测转基因水稻中CAS9蛋白质的免疫印记方法,揭示了CAS9蛋白质在水稻不同部位的表达特征,并展示了在其他植物中的应用潜力。     

种好高赖氨酸玉米的关键技术

高赖氨酸玉米的赖氨酸和色氨酸含量超过普通玉米近一倍,具有很高的营养价值,产量不低于普通玉米,受到广大农民的欢迎.去年我市已发展到2万多亩,带来了显著的经济效益.但从田间调查情况看,生产上还存在着品种混乱、隔离条件差、不能保全苗和施肥不当等问题.农民朋友只看到了高赖氨酸玉米生长发育的特征与普通玉米基本相似,但还不了解它的生理特性与普通玉米有所不同.要种好高赖氨酸玉米,必须抓好以下几项关键技术.     

高赖氨酸转基因水稻日粮对肉仔鸡生长与器官发育的影响

研究饲喂用40%、100%高赖氨酸转基因水稻替代玉米配制的日粮对肉仔鸡生长及器官发育的影响。150羽1日龄AA鸡随机分成3组,对照组饲喂玉米-豆粕型基础日粮,Ⅰ、Ⅱ组分别用40%、100%转基因水稻替代玉米。结果表明,前期Ⅰ、Ⅱ组单位增重耗料显著降低,嗉囊、腺胃、肌胃、回肠指数显著提高,各免疫器官指数均极显著提高;后期两试验组胰脏指数显著降低,Ⅰ组小肠总长、胸腺、肾脏指数分别显著提高5.59%、31.25%和17.50%,Ⅱ组小肠总长、脾脏指数分别显著降低4.50%、38.46%,肾脏指数极显著提高57.50%,Ⅰ组后期腹脂沉积显著增加,其他器官无显著变化。说明以40%、100%高赖氨酸转基因水稻替代玉米能促进肉仔鸡早期消化及免疫器官的生长发育,显著降低后期胰脏指数,显著提高肾脏指数。     

玉米ZmERD4基因的分离及转基因株系的获得

为了获得转ZmERD4基因玉米植株,验证ZmERD4在玉米育种中的应用价值,通过同源克隆的方法在抗旱性强的玉米自交系CN165中克隆了ZmERD4基因全长cDNA,该基因全长2 073 bp,包含一个编码591个氨基酸的开放阅读框;推导的氨基酸序列和水稻中的OsERD4(XP476646)有82％的相似性,与拟南芥中的...     

玉米ZmbZIP基因植物表达载体的构建

根据玉米(Zea mays)Zmb ZIP的基因序列和植物表达载体pCAMBIA3301的多克隆位点设计带有限制性内切酶位点的特异性引物,以质粒pGM-T-ZmbZIP为模板PCR扩增ZmbZIP基因片段,双酶切目的片段及载体,回收后连接,构建该基因的植物表达载体.结果表明,扩增出的ZmbZIP基因片段长度为894 bp.经PCR检测及测序鉴定,表明植物表达载体构建成功,为进一步研究该基因的功能奠定了基础.     

高赖氨酸玉米的生化与生物效应研究

沈阳农学院于1973年由北京引入高赖氨酸玉米种质,开始培育高赖氨酸玉米杂交种。至1978年培育成功。经多次生化分析,赖氨酸含量在0.4％(占全胚乳)以上,醇溶蛋白质在28.8％以下;经多次试种,比普通玉米对照减产控制在10％以内。1983～1985年在石山、海城、建平和辽阳五点次120头猪.348只肉用鸡上作饲养试验,证实了高赖氨酸玉米的生物效应和经济效益都十分明显。     

转 Bt 基因玉米对土壤养分含量的影响

试验以转 Bt 基因玉米丹 BT01为研究对象,研究了在大田种植条件下转 Bt 基因玉米对苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄期、灌浆期和成熟期土壤养分含量的影响。结果表明,转 Bt 基因玉米抽雄期和成熟期土壤有机质含量,灌浆期全磷含量,大喇叭口期和成熟期缓效钾含量显著高于非转基因玉米,其余生育时期与非转基因玉米的土壤有机质、全氮、全磷和缓效钾含量无显著差异。转 Bt 基因玉米土壤水解氮含量在大喇叭口期显著高于非转基因玉米,在抽雄期和灌浆期显著低于非转基因玉米;硝态氮含量则在拔节期和抽雄期显著低于非转基因玉米,在成熟期却显著升高;土壤铵态氮含量在大喇叭口期和抽雄期显著低于非转基因玉米。从拔节期开始,除了灌浆期的速效磷含量,非转基因玉米的速效磷和速效钾含量显著高于转 Bt 基因玉米。     

氮硫互作对玉米籽粒营养品质的影响

 以对硫肥反应差异较大的两个玉米杂交种鲁玉 16和农大 10 8为试验材料 ,通过不同氮、硫供应水平的池栽试验 ,对玉米籽粒营养品质进行了分析。结果表明 ,施用氮肥和硫肥均可以提高籽粒蛋白质、油分、粗脂肪、可溶性糖、氨基酸以及N、P、K、S和微量元素的含量 ,但是二者的作用和效果不尽相同。另外 ,氮肥提高了玉米籽粒淀粉的含量 ,硫肥则降低淀粉的含量 ,而两种肥料的施用均可提高支链淀粉在总淀粉中的比例。在氮肥供应水平高的条件下 ,硫肥的施用可以明显改善籽粒的营养品质 ,两个杂交种对处理的反应基本一致。     

种植密度影响玉米产量及部分产量相关性状的研究

利用4个代表当前植株类型的玉米杂交种，研究了5种密度对形成玉米产量性状有关部分性状的影响。结果表明。随着种植密度的增加，与玉米产量有正向相关的主要个体产量性状呈现出不同程度的下降，玉米单株的叶面积、光合势和地上部干物质积累呈现出下降趋势；而群体的叶面积、叶面积系数、光合势和地上部干物质积累呈现出增高趋势；玉米产量先增加后下降。当前类型的玉米品种出现高产的种植密度在70000株／hm^2～90000株／hm^2，获得最高产量的种植密度是在80000株／hm^2。     

Effects of Shading at Different Stages After Anthesis on Maize Grain Weight and Quality at Cytology Level

The objective of the current study is to investigate the effects of different stages of shading after anthesis on grain weight and quality of maize at cytology level.The shading experiments were conducted in the field from 2005 to 2006,with a common maize cultivar(TY2)as the experimental material.Plants were given stress using horizontal shading net and the light intensity was reduced by 55%.Field-grown maize plants were shaded at 1-14 d(S1),15-28 d(S2),and 29-42 d(S3)after pollination,respectively.Control plants(S0)were grown under natural light.Grain weight,quality,endosperm cell proliferation,cob sugar content,and grain pedicel vascular bundle cross section area were measured.The ultrastructural changes of endosperm cells and endosperm transfer cells were observed after pollination.The result indicated that the grain weight,starch content,endosperm cell number,and volume were declined after shading.On the contrary,the proportion of embryo and endosperm,protein content,and fat content in grain increased.Shading treatments significantly delayed the development of the starch granules and remarkably reduced the endosperm filling status.Among the three treatments.the number of the grain endosperm was the least under shading stress at 1-14 d after pollination.However,the volume of starch granules and the substantiation of endosperm under shading treatment at 15-28 d after pollination were the worst.Compared with the control(natural sunlight without shading),the soluble sugar of maize cob increased significantly,while there was no obvious change in vascular structure of small cluster stalk.The number of protein body in maize endosperm was influenced markedly by low light at different stages after pollination.Low light decreased the volume of the grain endosperm transfer and the cell wall extensions of the basal transfer cells became thinner and shorter under shading treatment than those of the control.Furthermore,the degree of connection and the capacity of the nutrient transport were decreased and the mitochondrion number of the transfer cell was reduced after shading.The change in grain quality after shading was observed due to increase in the proportion of embryo and endosperm.The morphology and functions in endosperm transfer cell and the shortage of energy restricted the nutrient transport greatly with shading at different stages,suggesting that an impeded flux may be one of the important reasons for the reduction of maize grain weight of maize grain at later growth stage under low light condition.     

不同种植密度对玉米产量和农艺性状的影响

以郑单958为研究对象,探讨3种不同种植密度对玉米(Zea mays)产量和农艺性状的影响。结果表明,在较高种植密度下,实收产量随密度增加呈上升趋势。当种植密度为5 500株/667 m2时,双株栽培单产高于单株栽培。在农艺和经济性状方面,随种植密度增加,植株增高、穗位上升、果穗变小、秃尖长增大,但生育期、出子率和千粒重等性状无明显差异。     

平度市免耕直播夏玉米钾素施用效应

为了考察钾素对夏玉米(Zea mays L.)植株生长、产量和钾素利用的影响,于2015年在山东省平度市蓼兰镇、同和街道、明村镇进行了钾素肥料效应试验。结果表明,施钾肥处理对穗位叶面积的影响比其他施肥处理明显;与只施用氮、磷肥处理相比,3个试验点氮、磷、钾配施的作物产量平均增加6.92%,增产效果明显;植株钾素积累量平均增加26.09%,利于夏玉米生长及子粒产量的形成。     

玉米抗病基因一致性图谱的构建

发掘和精细定位玉米抗病基因是构建玉米抗病分子育种技术体系的重要基础。利用生物信息学手段,整理文献和玉米基因组数据库中已有的抗病基因定位的信息,借助高密度玉米分子标记连锁图谱IBM22005neighbors,通过染色体映射的方法,绘制了玉米抗病基因的一致性图谱。结果显示,在试验涉及到的14种主要玉米病害的78个抗病主基因或QTL之中,抗病基因在各条染色体上呈不均匀分布,第3、第6、第10染色体上的主效抗病基因较多,第5和第7染色体上的抗病基因较少,且抗病基因呈簇集分布。研究结果为进一步发掘和鉴定玉米抗病基因和建立玉米抗病分子标记辅助育种技术体系奠定了基础。