转反义trxs基因小麦籽粒蛋白组分的巯基含量与α-淀粉酶活性的关系

利用反义trxs基因特异引物,对扬麦5号转反义trxs基因株系00TY5的T4和T5代进行了PCR分子鉴定,并对其纯合株系籽粒蛋白质组分的巯基含量、α-淀粉酶活性及二者的相关性进行了测试.结果表明,00TY5的T4和T5代PCR分子检测均呈阳性.与非转基因植株相比,在籽粒成熟和后熟过程中,籽粒清蛋白巯基含量在开花后30 d至成熟后5 d平均降低33.2%,球蛋白巯基含量在开花后20d至成熟后5 d平均降低42.5%,均达极显著水平（P＜0.01）;醇溶蛋白和谷蛋白巯基含量有下降的趋势,但降低幅度较小;α-淀粉酶活性低,变异小,尤其在开花后35 d至成熟后10 d,平均比非转基因植株下降36.5%.各种蛋白质组分的巯基含量与α-淀粉酶的活性呈正相关关系,清蛋白巯基含量在成熟前与α-淀粉酶活性相关性达极显著水平（P＜0.01）;球蛋白巯基含量在成熟前10 d至成熟后10 d达显著水平（P＜0.05）;贮藏蛋白巯基含量与α-淀粉酶活性的相关性在各时段均较高.     

CO2浓度升高加快了水稻灌浆前期籽粒的生长发育进程

本研究利用开放式空气中CO₂浓度增加（Free Air CO₂ Enrichment, FACE）试验平台，研究CO₂浓度升高200 µmol·mol^-1下，水稻灌浆早期籽粒大小、生长速率、可溶性碳水化合物和淀粉含量及蔗糖转化酶活性等在开花后20 d内的变化动态。结果表明，与对照相比，FACE处理加快了灌浆早期籽粒的发育进程，尤其加快了籽粒宽度达到最大的日程，籽粒大小和籽粒灌浆速率提前3 d达到最大值；成熟时籽粒的长宽积FACE下的比对照下的提高了4.5%，但粒重无差异；FACE下开花后2~5 d内籽粒中的还原糖和蔗糖的含量及细胞壁转化酶和细胞质转化酶的活性显著高于对照下的，但淀粉含量和可溶性酸性转化酶活性则无显著差异。从结果推论，FACE加速水稻灌浆前期籽粒生长发育与其花后早期颖果内蔗糖合成和转运水平之间可能存在内在联系。     

转反义trxs基因小麦种子萌发过程中碳代谢的变化

为了揭示反义硫氧还蛋白基因（anti-trxs）在抗穗发芽小麦中的作用机制。以转反义 trxs 基因小麦株系为材料,对转基因株系和对照种子萌发过程中硫氧还蛋白h活性、淀粉酶活性、可溶性糖和淀粉含量进行了检测。结果表明,转基因小麦籽粒 trxh、α-淀粉酶和β-淀粉酶活性均显著低于对照;淀粉降解和可溶性糖生成速率明显下降。发芽1~5 d,转基因小麦种子trxh、α-淀粉酶和β-淀粉酶活性分别比对照下降24.5%、40.4%和23.0%;淀粉降解和可溶性糖生成速率分别比对照降低23.7%和23%。     

关于水稻穗芽的生理学研究

利用重组自交系籼稻中-156/谷梅2号304份株系为材料，在田间条件下营造高温、高湿的小气候，以“穗穗芽率”及“粒穗芽率”为指标，筛选易发生穗芽与不易发生穗芽的极端材料，比较研究重组自交系亲本与各供试株系籽粒在穗芽发生期间的生理差异。结果表明，该重组自交系母本谷梅2号比父本中-156易穗芽，在正常成熟过程中籽粒内源GA₁含量水平高于中-156，ABA含量水平低于中-156；谷梅2号籽粒淀粉酶活性也高于中-156。花后15 d至完熟的籽粒灌浆期如遇高温、高湿条件，谷梅2号及易穗芽的株系籽粒内源GA1随雨日渐增，增幅高于中-156及不易穗芽的株系，同时其淀粉酶活性回升，在正常成熟过程中花后15 d后籽粒中淀粉酶活性与日渐降，但其幅度远高于父本中-156及不易穗芽的株系，这种变化可能是易穗芽的亲本与株系对高温、高湿敏感诱发穗上发芽的主要生理基础。     

转金属硫蛋白基因(MT1)烟草抗Cd2+胁迫的生理特性分析

将柽柳（Tamarix sp.）金属硫蛋白基因（MT₁，GenBank登录号：AB298390）插入植物表达载体pBI121，取代花椰菜病毒35S启动子下游的gus基因，利用农杆菌（Agrobactrium tumefaciens）介导法将MT1导入烟草（Nicotiana tobacum）基因组。对具有卡那霉素抗性，且经PCR-Southern检测和Northern杂交表现阳性的转基因株系进行抗Cd²⁺分析表明，金属硫蛋白基因的过量表达提高了转基因植株的抗Cd²⁺能力，在含200 µmol L^-1和400 µmol L^-1 Cd²⁺的MS培养基上，转基因植株的株高和鲜重均明显优于非转基因株系；在生理性状上表现为转基因植株MDA含量及POD活性明显低于非转基因株系，叶绿素含量和SOD活性比非转基因株系明显增加。     

反义trxs基因导入对不同品质类型小麦产量和品质性状的影响

以转反义trxs基因小麦TY18和TY34及其相应未转基因对照为材料,于2007-2009年通过大田试验系统研究了反义trxs基因导入对两种品质类型小麦籽粒产量性状和加工品质指标的影响。结果表明,4个转基因株系的穗粒数和产量较对照显著提高,反义trxs基因对小麦籽粒淀粉品质有一定的正效应。4个转基因株系的淀粉含量、支链淀粉含量、峰值黏度、低谷黏度、最终黏度均显著提高,直/支比降低。反义trxs基因对小麦籽粒蛋白质品质的影响因品种类型而异,其中弱筋小麦的总蛋白、清蛋白、球蛋白、谷蛋白含量显著减少,醇溶蛋白含量显著增加,面粉的形成时间和稳定时间降低。强筋小麦除清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量减少外,面团的粉质和拉伸参数变化不明显。上述结果说明,反义trxs基因导入有利于两种品质类型小麦籽粒淀粉品质的改善,并在一定程度上改善了弱筋小麦的烘焙品质。     

不同Wx蛋白缺失类型小麦穗发芽特性的初步研究

以11份Wx蛋白全部缺失类型（糯性），11份Wx蛋白部分缺失类型（非糯性）和大面积推广品种扬麦158、扬麦12（非糯性）为试验材料，以白皮品种豫麦47为穗发芽对照，研究了它们的穗发芽特性、α-淀粉酶活性和籽粒可溶性糖含量。结果表明，糯小麦的穗发芽率和籽粒可溶性糖含量均极显著高于非糯小麦，而α-淀粉酶活性与非糯小麦差异不显著。α-淀粉酶活性高是非糯小麦穗发芽的原因之一，两者呈指数关系，y=0.4145e^0.4864x(R²=0.3513*)；对于糯小麦，籽粒可溶性糖含量高可能是其穗发芽严重的诱导因素，两者亦呈指数关系，y=0.0001e^2.5599x(R²=0.5338**)。     

反义Trxs基因导入对弱筋小麦豫麦18淀粉积累及淀粉合成关键酶表达的影响

以转反义硫氧还蛋白基因小麦TY18-99和TY18-100及其相应未转基因对照为材料,于2007-2009年通过盆栽试验系统研究了反义Trxs基因(anti-Trxs)导入对弱筋小麦豫麦18籽粒灌浆过程中淀粉积累、淀粉合成关键酶活性以及淀粉合成酶基因表达的影响。结果表明,反义Trxs基因对小麦籽粒淀粉积累有一定的正效应。2个转基因株系的总淀粉和支链淀粉的积累速率较对照显著提高;在整个籽粒形成过程中,反义Trxs基因导入显著提高了淀粉分支酶(SBE)活性。在籽粒灌浆中期和后期,反义Trxs基因导入显著提高了腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)和可溶性淀粉合酶(SSS)活性,降低了颗粒束缚型淀粉合酶(GBSS)活性。实时荧光定量RT-PCR分析表明,反义Trxs基因促进了AGPase、SBE I和SSS (SSS I、SSS II和SSS III)基因的表达,抑制了GBSS I基因的表达。上述结果说明,反义Trxs基因导入后促进了AGPase、SBE I和SSS基因的转录,从而使籽粒灌浆期间的淀粉积累速率发生了改变,最终显著提高了总淀粉和支链淀粉的含量,降低了直链淀粉含量,进而提高了淀粉的支/直比,这可能是转基因小麦淀粉品质改善和产量提高的主要原因。     

转TERF1和LeERF2双价基因旱稻及其逆境光合特性研究

为了提高旱稻干旱、盐及低温综合胁迫的抗性，构建了含有抗旱抗盐功能的TERF1和抗盐抗冷功能的LeERF2转录因子的双价植株表达载体；以秦爱、旱65和旱297三种旱稻品种为材料, 通过农杆菌介导法将以上两转录因子转入受体材料中，获得了经PCR及Southern检测证实同时整合双价基因的T₀及T_{1相似文献}   

小麦Wx基因突变体的建立及其淀粉特性的研究

以小麦品种藁城8901为母本，糯麦1号为父本，用“单粒传”法构建了一个含有8种Wx基因突变类型的重组自交系群体 (RIL) 。应用改良的SDS-PAGE方法对RIL-7的Wx基因突变类型进行检测，发现在228个株系中，正常类型的株系有34个，Wx-A1突变体为26个，Wx-B1突变体为32个，Wx-D1突变体30个，Wx-A1和Wx-B1位点同时突变的有28个，Wx-A1和Wx-D1位点同时突变的有20个，Wx-B1和Wx-D1位点同时突变的为28个，3个Wx基因位点均突变的为16个。卡方测验证明，3个Wx基因位点的突变符合孟德尔遗传规律，属于质量性状遗传。田间试验表明，8种类型之间在初花期、株高和穗粒数上无显著差异，但在穗长、每穗小穗数和千粒重上Wx-A1突变型显著低于其他7种类型，而7种类型间无显著差异。淀粉特性研究表明，不同Wx蛋白缺失显著影响直链淀粉含量、淀粉糊化特性和淀粉凝胶的质构剖面分析 (TPA) 特性。正常类型的直链淀粉含量最高(20.8%)，糯麦的最低(1.1%)。糯麦淀粉的峰值黏度和稀澥值较高，但其低谷黏度、最终黏度和反弹值较低，与其他缺失类型间差异达5%显著水平。凝胶的TPA测试表明，随着直链淀粉含量的降低，凝胶的硬度、黏着性、弹性、胶着性和咀嚼性显著降低，而黏聚性和回复性显著升高。直链淀粉含量与糊化特性的低谷黏度、最终黏度、反弹值、峰值时间和糊化温度之间正相关达1%显著水平(r=0.892~0.965)，与峰值黏度、稀澥值呈1%水平负相关( r=－0.892, r=－0.945)；直链淀粉含量与凝胶TPA参数的黏聚性、回复性呈极显著负相关(r=－0.928, r=－0.829)，与凝胶的硬度、黏着性、弹性、胶着性和咀嚼性呈极显著正相关( r=0.869~0.979)。     

辐射育种获得油菜（Brassica napus）高油酸材料

本研究用8~10万伦琴⁶⁰Coγ射线辐射双低油菜（B. napus）湘油15干种子，并对辐射后代进行高油酸连续选择，结果M₂、M₃、M₄油酸含量有不同程度提高，至M5油酸含量迅速提高，多数植株油酸含量在70%以上，最高油酸含量达93.5%。对高油酸突变体M604-855（种子油酸含量为91.     

反义trxs基因的导入对小麦种子发芽的影响

用基因枪将反义trxs基因导入小麦幼胚,经组织培养获得了抗性再生植株。PCR及限制酶切检测显示,反义trxs基因在转基因植株中基本完整。生化指标测定及发芽特性试验表明,与对照相比,转基因籽粒中Trx h活性明显降低;水溶蛋白和醇溶蛋白中巯基含量比率以及α-淀粉酶活性都有所下降;转基因种子的发芽势明显降低,但种子最终发     

两个玉米回交一代群体中opaque2基因单侧连锁累赘的SSR分析

为了在回交一代既能较好地消除靶基因的遗传连锁累赘，又能在进行背景选择的基础上选择到轮回亲本遗传背景回复率较高的单株，本研究构建了单株数分别为1 416和1 627的SCBC₁F₁和HCBC₁F₁两个不同遗传背景的回交群体。结合玉米叶片DNA大量、快速提取法，使用5个与opaque2（o2）基因连锁并已定位的SSR标记，在SCBC₁F₁与HCBC₁F₁群体中，对o2基因单侧的连锁累赘进行SSR分析，并与Ribaut（2002）的计算机模拟结果进行比较，结果表明，本研究获得的结果优于相应的计算机模拟结果。并对分子标记辅助选择体系在玉米回交育种中应用的若干理论问题进行了讨论，认为在实际应用MAS程序中，不仅要重点考虑最终决选的单株数（N_i），而且还应该考虑到实际有足够后代的中选单株数（N_j）。另外，结合预期要消除连锁累赘的图距，制备足够大的BC₁F₁群体是十分必要的。     

水稻细菌性条斑病抗性QTL qBlsr5a的精细定位

分别以高抗细菌性条斑病的品种Acc8558和高感的品种H359为供体和受体亲本, 通过回交和分子标记辅助选择, 育成了只渗入5号染色体短臂上单个供体亲本细条病抗性QTL(qBlsr5a)的近等基因系H359-BLSR5a。将该近等基因系与H359杂交, 建立了一个大的F₂群体。采用选择极端表型个体并验证其后代(F_2:3)株系的方法, 在F₂群体中鉴定出目标QTL为抗病纯合基因型的个体。通过对这些个体进行分子标记基因型检测和连锁分析, 将qBlsr5a定位在SSR标记RM153和RM159之间, 大约2.4 cM或290 kb的范围内。     

转反义TRX s基因对小麦萌发过程中储藏蛋白降解的影响

以转反义TRX s基因豫麦18和对照（豫麦18）为试材，测定了小麦种子萌发过程中胚乳内thiocalsin、苹果酸脱氢酶、谷丙转氨酶的活性以及游离氨基酸含量的变化。结果表明，反义TRX s基因的导入能够增加对thiocalsin和苹果酸脱氢酶的抑制，降低其活性，使储存蛋白更难于被降解，谷丙转氨酶增高的速度减慢，种子氨基酸代谢减弱。说明蛋白质代谢缓慢是转反义TRX s基因小麦抗穗发芽的一个主要原因。     

CO2浓度升高加快水稻灌浆前期籽粒的生长发育进程

本研究利用开放式空气中CO2浓度增加(Free Air CO2Enrichment,FACE)试验平台,研究CO2浓度升高200μmol.mol-1下,水稻灌浆早期籽粒大小、生长速率、可溶性碳水化合物和淀粉含量及蔗糖转化酶活性等在开花后20 d内的变化动态。结果表明,与对照相比,FACE处理加快了灌浆早期籽粒的发育进程,尤其加快了籽粒宽度达到最大的日程,籽粒大小和籽粒灌浆速率提前3 d达到最大值;成熟时籽粒的长宽积FACE下的比对照下的提高了4.5%,但粒重无差异;FACE下开花后2~5 d内籽粒中的还原糖和蔗糖的含量及细胞壁转化酶和细胞质转化酶的活性显著高于对照下的,但淀粉含量和可溶性酸性转化酶活性则无显著差异。从结果推论,FACE加速水稻灌浆前期籽粒生长发育与其花后早期颖果内蔗糖合成和转运水平之间可能存在内在联系。     

一个水稻抽穗期主基因Hd(t)的遗传分析及分子定位

从缙恢10/R21的杂种后代中发现了一个抽穗期稳定遗传的迟熟恢复系N91(110~114 d)，以早熟不育系金23A(89~94 d)作为杂交和回交亲本，获得的F₂和BC₁F₁群体抽穗期均表现双峰分布，χ²检测表明其抽穗期受一对主基因控制，暂命名为Hd(t)。在400多对SSR引物中筛选出5对在早熟基因池和迟熟基因池中表现差异的引物，进行单株验证，用回交群体进行基因定位，发现位于第7染色体长臂末端的SSR标记RM1364和RM3555与Hd(t)连锁，遗传距离分别为32.7 cM和22.5 cM。在目标区域进一步合成8对SSR引物，将Hd(t)基因定位在RM22143与第７染色体末端之间，与RM22143相距12.9 cM。该结果为Hd(t)基因的精细定位、分子标记辅助育种和基因克隆奠定了基础。     

甘蓝型油菜NCa CMS育性相关候选线粒体基因及其受恢复基因的转录调控

用10个线粒体基因为探针, 对NCa不育系、保持系和可育F₁幼蕾的线粒体RNA进行了Northern检测。结果表明，atp6、atp1、cox1、cox2、cob、rrn5S和rrn26S等7个线粒体基因探针在不育系、保持系、可育F₁中的转录没有差异；只有orf222、orf139和atp9等3个探针检测到转录本的差异。orf222和orf139分别在不育系和可育F1中产生相同大小和丰度的转录本，但是在保持系中没有检测到转录本；orf222检测到的3条转录本分别为1.1、0.9和0.6 kb，orf139检测到0.8和0.6 kb 2条带。atp9探针在不育系和保持系中都检测到1条0.6 kb转录本，而在可育F₁中检测到0.6和1.2 kb的转录本。NCa CMS不育的形成可能与orf222、orf139和atp9基因的表达有关；讨论了恢复基因在F₁育性恢复过程中对育性相关候选基因的可能调控方式。     

RNA干扰水稻SBE3基因的表达对籽粒淀粉合成及其关键酶活性的影响

为探讨RNA干扰水稻SBE3基因的表达对籽粒淀粉合成及其关键酶活性的影响,以水稻品种中花11及以其为受体的转基因株系为材料,分别检测水稻SBE3基因的表达、籽粒发育各时期淀粉合成关键酶活性变化及直链、支链淀粉相对含量。结果表明,导入的SBE3基因RNA干扰结构成功地降低了目的基因的表达,并使其酶活性在籽粒发育各时期均显著降低并提前3 d达高峰期,且不同株系间具有差异。同时也使不同发育时期籽粒的ADPG-PPase和SSS及DBE活性均不同程度地显著降低,尤其以SSS和ADPG-PPase活性峰值降幅最大。此外,两个转基因水稻株系各时期籽粒直链淀粉含量均显著高于对照,而其成熟籽粒千粒重却显著降低,直链淀粉含量越高,千粒重越轻。     

叶绿素含量的影响

 为探明不同氮素形态下烤烟成熟期叶片组织结构以及叶片叶绿素含量的变化。通过盆栽试验，对不同成熟期烟叶的组织结构和叶绿素含量进行测定。结果表明：不同氮素形态处理的烤烟，其叶厚、上表皮、叶肉组织随着成熟度的提高而降低，每个处理在不同的成熟期降幅各不相同。在适熟阶段，NH^₄+-N 50%＋NO₃--N50%处理下的叶片厚薄适中，有利于烘烤和烟叶品质的提高。在不同的成熟期，3个不同氮素形态处理的叶片的叶绿素含量在P<0.05水平上差异显著。叶绿素的含量都随着成熟度的增加而降低。其降幅从定长到初熟和从适熟到过熟的过程中值较大。这一结果为烟叶生产实现优质适产提供一定的理论依据。