玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响：Ⅳ,籽粒各成份之间的关系…

本文在分析ｓｕ１，ｓｈ２，ｂｔ２，ｏ２ｗｘ玉米胚乳乳突变基因与互作对籽粒成分影响的基础上，探讨了胚乳突变基因影响下籽粒各成分之间的关系并讨论了这些玉米品质改良的意义，研究表明，玉米胚乳突变基因及其互作可以不同程度地增加籽粒蛋白质、赖氨酸、可溶性糖、还原糖，清蛋白，球蛋白及谷蛋白含量，降低淀粉和醇溶蛋白含量，但突变体百粒重多明显降低，在籽粒各成分的关系中，百粒重，淀粉和醇溶蛋白含量三性状呈正相关关系     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响 Ⅲ.su_1基因与sh_2、bt_2基因的互作效应及其利用价值

研究了su_1基因与sh_2,bt_2基因互作对玉米籽粒粒重及营养成份的影响,探讨了这些互作效应对玉米品质育种的利用价值。结果表明:su_1基因与sh_2,bt_2基因互作大幅度降低籽粒百粒重,增加可溶性糖、还原糖和蔗糖含量,降低淀粉含量,增加蛋白质及蛋白质组分中清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量,降低醇溶蛋白含量。籽粒氨基酸组成中,天门冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸、赖氨酸、精氨酸等氨基酸受基因互作影响较大。籽粒发育过程中双突变体一般表现为:粒重早期与正常型及单突变体相差不多,但后期增长缓慢;淀粉、醇溶蛋白早期含量较低,后期增长幅度亦较小;蛋白质含量下降量较小;可溶性糖及还原糖早期含量较高,后期下降速度随时期或基因组合而异。研究表明,su_1基因与sh_2、bt_2基因互作可以进一步提高籽粒营养成份,对玉米品质改良具有特殊的利用价值,但提高粒重是这类基因互作效应应用的关键。     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响——Ⅱ.O_2基因与su_1、sh_2、bt_2、wx基因的互作效应

研究了 O_2基因与 su_1,sh_2,bt_2,wx 基因互作对玉米籽粒百粒重、蛋白质、赖氨酸含量及碳水化合物组分(淀粉、可溶性糖、蔗糖、还原糖、水溶性多糖)的影响。结果表明:O_2与 su_1,sh_2,bt_2,基因互作显著降低百粒重及淀粉含量,增加蛋白质、赖氨酸、可溶性糖、蔗糖和还原糖含量,但增加幅度受遗传背景的影响。与正常型及单突变体相比,籽粒发育过程中这些双突变体一般表现为:粒重增长较慢;蛋白质含量下降幅度较小;淀粉早期含量较低,后期增长缓慢;可溶性糖和还原糖早期含量较高,后期下降速度随基因型而异。o_2 基因与 wx 基因互作对籽粒成份影响较小。研究分析了籽粒各成份之间的相互关系并讨论了这些基因互作对玉米品质育种的利用价值。     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响

研究了o2基因与su1,sh2,bt2,wx基因互作对玉米籽粒百粒重、蛋白质、赖氨酸含量及碳水化合物组分（淀粉、可溶性糖、水溶性多糖）的影响。结果表明：o2与su1,sh2,bt2基因互作显著降低百粒重及淀粉含量,增加蛋白质、赖氨酸、蔗糖和还原糖含量,但增加幅度受遗传背景的影响。与正常型及单突变体相比,籽粒发育过程中这些双突     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响——Ⅳ.籽粒各成份之间的关系及其对品质改良的意义

本文在分析su_1,sh_2,bt_2,o_2,wx玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成分影响的基础上,探讨了胚乳突变基因影响下籽粒各成分之间的关系并讨论了这些关系对玉米品质改良的意义。研究表明,玉米胚乳突变基因及其互作可以不同程度地增加籽粒蛋白质、赖氨酸、可溶性糖、蔗糖、还原糖、清蛋白、球蛋白及谷蛋白含量,降低淀粉和醇溶蛋白含量,但突变体百粒重多明显降低。在籽粒各成分的关系中,百粒重、淀粉和醇溶蛋白含量三性状呈正相关关系,三性状和其它性状间呈负相关关系,其它性状间均呈正相关关系。分析表明淀粉和醇溶蛋白含量是影响籽粒品质的主要因素,胚乳突变基因主要通过降低淀粉和醇溶蛋白含量来增加其它成份的含量,进而提高籽粒的营养品质,但淀粉和醇溶蛋白含量的降低会导致粒重下降。所以,利用胚乳突变基因互作效应改良玉米品质应该综合考虑产量和品质二方面的问题。     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成份的影响研究 Ⅳ.籽粒各成分之间的关系及其对品质改良的意义

本文在分析su1,sh2,bt2,o2,wx玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成分影响的基础上,探讨了胚乳突变基因影响下籽粒各成分之间的关系并讨论了这些关系对玉米品质改良的意义。研究表明,玉米胚乳突变基因及其互作可以不同程度地增加籽粒蛋白质、赖氨酸、可溶性糖、蔗糖、还原糖、清蛋白、球蛋白及谷蛋白含量,降低淀粉和醇溶蛋     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成分的影响——Ⅰ.对粒重、蛋白质含量及蛋白质组分的影响

研究了5种玉米胚乳突变基因(o_2,su_1,sh_2,bt_2,wx)及其互作对籽粒百粒重、蛋白质含量及蛋白质组分(清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白)的影响,并观察了蛋白质组分在突变体籽粒发育过程中的变化。结果表明,与正常型相比,o_2,su_1,sh_2,bt_2单突变体和各种双突变体均不同程度降低百粒重和增加蛋白质含量;蛋白质组分中,醇溶蛋白含量严重降低,其它组分含量相应增加。籽粒发育过程中突变体蛋白质组分的变化是:盐溶蛋白(清蛋白和球蛋白)早期含量较高,后期持续下降;醇溶蛋白早期含量较低,后期上升缓慢;谷蛋白后期增加量较多。研究分析了各成份之间的相互关系。     

玉米胚乳突变基因与互作对籽粒成分的影响

研究了5种玉米胚乳突变基因（o2.su1,sh2,bt2,wx)及其互作对籽粒百粒重、蛋白质含量及蛋白质组分（精蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白）的影响,并观察了蛋白质组分在突变体籽粒发育过程中的变化。结果表明,与正常型相比,o2,su1,sh2,bt2单突变体和各种双突变体均不同程度降低百粒生和增加蛋白质含量;蛋白质组分中,醇溶蛋     

玉米胚乳遗传基础及相关基因研究

玉米是多用途作物,其价值主要体现在籽粒上.玉米胚乳是籽粒储存营养的主要部位,胚乳的贮藏物质主要有淀粉、蛋白质和油脂等,其中淀粉的含量最多,研究玉米胚乳的遗传基础及其相关基因对提高玉米品质和产量有重要意义.本文在总结分析前人研究的基础上,主要介绍玉米胚乳相关基因的遗传效应、突变基因分类、编码产物及互作效应,以期为玉米产量和品质育种提供借鉴.     

玉米自交系粒重与品质性状的相关分析

测定了111份玉米自交系的百粒重、容重、蛋白质、淀粉、油分、赖氨酸的含量,分析了玉米粒重与品质性状的相关性。结果表明,不同玉米自交系的粒重间存在显著差异,而同一自交系重复间差异不显著。玉米籽粒百粒重与蛋白质和油分含量之间呈负相关,与淀粉和赖氨酸含量之间呈正相关;玉米籽粒容重与蛋白质和油分含量之间呈正相关,与淀粉和赖氨酸含量之间呈负相关。     

离体条件下玉米籽粒发育动态研究

采用玉米籽粒离体培养的方法研究了不同培养方式对玉米籽粒发育的影响,并对籽粒体积、粒重、可溶性糖、淀粉、蛋白质含量以及呼吸的变化动态进行了测定。结果表明,采用籽粒∶穗轴为3∶10的培养方式较好。离体籽粒的发育与大田玉米相同,该技术可以广泛应用于玉米生理研究。     

一个新的玉米Bt2基因突变体的遗传分析和分子鉴定

玉米籽粒发育调控机制的研究对于玉米产量与品质性状的遗传改良十分重要。本研究鉴定了一个新的转座子插入的籽粒皱缩突变体5601Q,遗传分析表明其籽粒缺陷稳定遗传且为单基因隐性突变。构建其B73背景的F2分离群体,通过图位克隆将该突变定位于玉米4号染色体上60.19～62.58Mb的区间。基因注释分析发现,区间内存在一个已报道参与玉米籽粒发育的基因BRITTLEENDOSPERM2(Bt2),其编码玉米胚乳淀粉合成途径中的一个限速酶——腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-glucose pyrophosphorylase, AGPase)的小亚基。籽粒储藏物质分析表明,该突变体百粒重及淀粉含量显著降低,但可溶性糖含量增加为野生型的4.67倍。利用本实验室已确定的Bt2基因突变体1774与5601Q进行等位测验,确认了5601Q是Bt2的一个新的等位突变体。分子鉴定表明,5601Q突变体中Bt2基因的第2个外显子存在一个Mutator 19转座子的插入。综上, 5601Q籽粒发育缺陷是由Bt2基因的突变导致,本研究为解析玉米Bt2基因在胚乳储藏物质积累中的作用机制提供了新的种质资源。     

普通小麦碳氮物质积累分配特征及与籽粒蛋白质的关系

以普通小麦品种为材料，对不同供氮水平下植株碳、氮物质积累分配特征及与籽粒蛋白质的关系进行了探讨。结果表明，籽粒积累的氮素主要来自前期营养器官贮存氮素的再分配，但不同品种存在着差异。低蛋白品种京花１号对前期营养器官贮存氮素再分配的依赖性更强，中蛋白品种冀麦２３次之，高蛋白品种京７７１除依赖于前者外，还依赖于生育后期植株对氮素的继续同化和吸收。在籽粒生长发育过程中，籽粒氮素含量的变化曲线呈凹形，全糖含量呈凸形，籽粒氮的积累曲线呈“Ｓ”形。与低蛋白品种相比，高蛋白品种籽粒碳氮化合物的积累较为平衡。各品种籽粒产量和蛋白质含量都受供氮水平的影响，在一定的供氮范围内增施氮肥，籽粒产量和蛋白质含量可同步增加     

灌浆期低温对玉米籽粒的伤害作用

在灌浆期玉米植株径１０℃低温处理５天，籽粒超氧物歧化酶活性下降，膜脂过氧化作物增强，对生物膜系统产生直接伤害，电解质外渗率增大。电镜下可观察到细胞质膜，线粒体破坏；胞间连丝膨大变形，甚至于断裂；粗糙内质肉损伤或卷曲；淀粉粒破裂，变形或相互融合，进而引起生理代谢紊乱，使可溶性糖和游离氨基酸含量增加，淀粉，蛋白质含量下降，阻碍籽粒灌浆，降低粒重，经起减产。     

导入opaque-2基因的微胚乳玉米粒重及含油率的稳定性研究

本试验以6个导入opaque-2(o2)基因的微胚乳玉米(简称o2微胚乳玉米)为材料,自交4代分别获得自交系S1、S2、S3、S4,随机抽样S1、S3、S4的部分籽粒,测定其粒重和含油率,比较不同自交代各品系间的差异,分析各自交代间的关系。研究导入o2基因后,微胚乳玉米自交系随着自交代数的增加其粒重和含油率的变化。主要结果如下:(1)粒重的测定结果表明,o2微胚乳玉米各品系的粒重随着自交代数的增加有不同的变化,但并无显著差异,各自交代粒重总均值逐代减小。(2)o2微胚乳玉米1号、4号、5号、6号品系籽粒含油率都随着自交代数的增加而增加,2号、3号品系含油率S3降低后S4又增加,所有品系只有3号品系含油率S4略低于S1。(3)分别对o2微胚乳玉米各自交代的粒重和含油率进行简单相关分析表明,各自交代间粒重相关系数均为正值,但相关关系并不显著。S1与S3间、S3与S4间籽粒含油率相关系数均为正值,但相关不显著,S1与S4间籽粒含油率存在显著正相关关系。     

不同年代玉米杂交种籽粒营养成分的分析

对不同年代生产上大面积推广的８个代表性玉米杂交种籽粒的营养成分进行了测定。结果表明：我国玉米籽粒中蛋白质、脂肪、淀粉、糖分、灰分及其它无法测定的成份的平均含量为１０１．５７％、４．２４％、７０．５２％、１．２３％、１．４２％和１２．０２％。自６０年代以来，我国玉米籽粒中蛋白质和脂肪的含量都有明显的下降趋势，胚乳中蛋白质和脂肪含量的下降是其主导因素，而胚中蛋白质和脂肪的持续降低则进一步加强了这种趋势     

花后干旱和低氮胁迫下外源葡萄糖对小麦产量性状的影响

为了解葡萄糖对干旱和低氮胁迫下小麦产量的调节作用,在温室盆栽条件下,研究花后干旱和缺氮胁迫下外源葡萄糖对冬小麦籽粒产量和品质性状的影响。结果表明：花后干旱×低氮互作显著影响小麦的结实率和籽粒的灌浆,明显减少可育小穗数、穗粒数、粒重和籽粒充实度,而且缺氮处理显著降低了籽粒的蛋白质和淀粉产量。在花后干旱×低氮互作下外源喷施葡萄糖处理,明显增加了单穗结实率和籽粒干物质的积累,提高了灌浆中后期旗叶的叶绿素含量,延长了旗叶的光合功能期和灌浆持续期,明显促进了小麦籽粒蛋白质和淀粉积累,提高了小麦经济产量。试验结果表明,外源喷施葡萄糖处理有利于减轻干旱和低氮胁迫对籽粒发育和灌浆的不利影响。     

春小麦不同穗位和粒位籽粒蛋白质积累方式的初步研究

利用多小穗大粒型春小麦品种东农7742，研究了不同穗位和粒位籽粒蛋白质积累方式，结果表明：随着灌浆成熟，各部位籽粒蛋白质含量逐渐增加；穗内成熟籽粒蛋白质含量相差9％；不同穗位籽粒蛋白质积累相对含量的顺序为中部粒＞下部粒＞上部粒；不同粒位蛋白积累相对含量的顺序则是第2小花粒≥第1小花粒＞第3小花粒。不同位置籽粒蛋白质的积累能力与其相应的粒重有一定关系，但并非完全一致，表明着生部位和发育时间的早晚及生理机制的差异，影响着蛋白质的积累过程和最终合成。     

水稻籽粒发育过程中可溶性糖含量的遗传及其与品质的关系

选用不同类型的 6个水稻品种 (系 )按双列杂交设计 (5× 6 )配制成一套包括亲本、F1和F2 3个世代的遗传群体。应用包括 3套遗传体系基因效应的数量性状发育遗传模型 ,分析了水稻籽粒发育过程中4个不同时期可溶性糖含量的遗传及其与稻米品质的关系。结果表明 ,三倍体种子、细胞质和二倍体母体植株的遗传效应均可明显影响稻米各个发育时期的可溶性糖含量。其中灌浆始期以三倍体种子和二倍体母体植株效应为主 ,灌浆中期以母体植株遗传效应为主 ,灌浆后期和成熟期以种子直接显性效应和母体植株显性效应为主。控制稻米可溶性糖含量表现的多种遗传效应基因在稻米各个发育时期均有新的表达 ,共同调控着可溶性糖含量的动态表现。不同发育时期可溶性糖含量与稻米品质性状之间存在一定的相关性。灌浆始期和中期籽粒中可溶性糖含量的增加不利于增长成熟期的籽粒长和厚度 ,但可增大籽粒宽度。灌浆始期的可溶性糖含量越多 ,对提高成熟期粒重越明显 ,中、后期和成熟期则明显降低粒重。灌浆始期籽粒中可溶性糖含量愈多 ,会明显增加糙米直链淀粉含量 ,但随着发育进程的推进 ,影响程度趋于减弱 ,在后期和成熟期转为负向相关。不同遗传体系基因效应控制着不同发育时期可溶性糖含量与最终稻米品质的相关性     

灌浆期温度对两种类型小麦籽粒蛋白质组分及植株氨基酸含量的影响

以扬麦9号和徐州26两个蛋白质含量不同的小麦品种为材料,利用人工气候室模拟灌浆期高温环境,研究了高温对小麦籽粒蛋白质组分和植株游离氨基酸含量的影响。结果表明,高温处理显著提高了小麦籽粒蛋白质及清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量,但降低了谷蛋白含量,导致麦谷蛋白/醇溶蛋白比值降低。与适温处理相比,高温提高了地上部营养器官中游离氨基酸含量,显著降低了灌浆后期籽粒游离氨基酸含量。表明高温下提高的营养器官游离氨基酸含量及籽粒对氨基酸的快速利用是籽粒蛋白质含量增加的生理原因。此外,发现籽粒中蛋白质及其组分形成所需的适宜昼夜温差随不同小麦品质类型而异。