人工老化对小麦种子活力及醇溶蛋白组成的影响

为揭示种子活力与醇溶蛋白组成变化的关系,以小麦品种百农矮抗58、周麦18、新麦208、郑麦9023和杂交小麦(BNS/05525)为材料,高温(43±1)℃、高湿(95％相对湿度)老化处理0,4,6,9,12,15d和20 d,对老化处理种子的活力及醇溶蛋白组成进行了分析.结果表明,随着老化时间的延长,小麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数逐渐降低,老化20 d的小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均降为0,种子活力丧失.在同一老化程度下,杂交小麦种子的发芽势、发芽指数、活力指数均高于百农矮抗58、周麦18、新麦208、郑麦9023,说明杂交小麦的抗老化能力较强;电导率在种子老化的0～12 d内变化较小,种子老化到15d时电导率迅速升高;5个小麦品种种子老化20 d后,发芽率从100％下降到0,醇溶蛋白的表达均出现了带型的变化,ω区醇溶蛋白出现了谱带的丢失、新蛋白的增加及蛋白表达量的上升和下降.种子活力丧失与蛋白的丢失、新谱带的产生都是在同一时间(种子老化20 d),说明种子活力的丧失与ω区域醇溶蛋白的消失和新增加的蛋白质有关;种子老化程度的加剧,导致了某些存活能力差的基因型消失,消失的基因可能与种子活力的表达相关.     

谷子、小麦籽粒蛋白、淀粉构成及结构差异分析

为了研究谷子和小麦的淀粉、蛋白质结构、性状的差异,探索改良谷子品质的新思路,通过籽粒总蛋白提取法提取小麦与谷子的总蛋白,通过小麦谷蛋白提取方法提取小麦与谷子的谷蛋白,通过醇类物质提取小麦和谷子中的醇溶蛋白,并通过SDS-PAGE对总蛋白及谷蛋白条带进行鉴定、A-PAGE对醇溶蛋白带谱进行鉴定,并通过扫描电镜观察籽粒内部结构,分析小麦与谷子蛋白和淀粉的结构差异。结果表明,谷子谷蛋白含量低,存在一定量的醇溶蛋白,且存在一定的多态性;小麦淀粉包含A、B、C 3种淀粉粒,淀粉体间隙紧密填充蛋白体,谷子淀粉体呈多边形,体积小于小麦淀粉体,且仅含有2种类型的淀粉粒。谷子、小麦的淀粉类型、谷蛋白含量存在明显差异,醇溶蛋白具有品种间特异性,谷子的醇溶蛋白带谱数量明显低于小麦,为从淀粉发育、蛋白质含量等方面改良谷子品质提供了新的思路。     

利用A-PAGE研究谷子籽粒蛋白质多态性

研究谷子贮藏蛋白多态性对谷子品种选育和鉴定评价具有重要的意义。本文利用A-PAGE方法对来自不同生态区的24份谷子品种籽粒的水溶蛋白、盐溶蛋白、酸溶蛋白和醇溶蛋白的多态性进行了研究。结果发现,不同谷子品种之间籽粒水溶蛋白、酸溶蛋白谱带相似,基本没有差异;每个谷子品种的盐溶蛋白谱带有20多条,仅有4个品种出现多态性谱带,多态性也较低。说明谷子品种水溶蛋白、盐溶蛋白和酸溶蛋白A-PAGE谱带不适用于谷子鉴定研究。谷子醇溶蛋白谱带存在一定的异质性,每个品种有7~10条醇溶蛋白谱带,其中5条为公共条带,2~5条为多态性谱带,醇溶蛋白A-PAGE谱带可以作为谷子品种鉴定评价的依据。结果说明,和玉米、小麦等禾谷类作物相比,不同生态区谷子栽培品种蛋白质变异较小,遗传背景变化较小,因此需要不断丰富谷子品种的遗传基础,为谷子品种选育提供更加丰富的材料。     

不同品质类型小麦籽粒贮藏蛋白组分含量及相关酶活性

以小麦品种藁城8901、9411、济南17、烟农19、泰山23和鲁麦21为材料,采用反相高效液相色谱法研究了不同小麦品种籽粒贮藏蛋白各组分含量积累动态及相关酶活性的差异。依据国家标准GB/T17892-1999,将6个品种分为一等强筋(I)、二等强筋(II)和中筋(III) 3组。I组和II组比较,籽粒贮藏蛋白和总蛋白含量无显著差异,I组籽粒谷蛋白含量高于II组,醇溶蛋白含量与谷蛋白含量的比值(醇/谷比值)低于II组。花后20~36 d,籽粒醇溶蛋白含量为II组>I组>III组;花后20 d,谷蛋白含量为I组显著高于II组和III组,醇/谷比值为II组显著高于I组和III组;花后28 d和36 d,谷蛋白含量为I组>II组>III组,醇/谷比值为II组> III组>I组,表明灌浆中后期谷蛋白和醇溶蛋白积累速率的不一致性,导致不同品种醇/谷比值的差异。花后12 d,I组的高分子量谷蛋白亚基含量显著高于II组和III组;花后20 d至成熟期,为I组>II组>III组。不同组间低分子量谷蛋白亚基含量积累动态的差异与谷蛋白一致。花后12 d和20 d,旗叶谷氨酰胺合成酶活性与籽粒谷蛋白含量、高分子量谷蛋白亚基与低分子量谷蛋白亚基含量的比值(HMW/LMW)呈极显著或显著正相关,而花后20 d,其活性与醇/谷比值呈显著负相关;花后20 d和28 d,内肽酶活性与谷蛋白含量、HMW/LMW呈极显著正相关,与醇溶蛋白含量呈显著正相关,说明在籽粒灌浆前中期旗叶谷氨酰胺合成酶活性高,中后期内肽酶活性高,则籽粒谷蛋白、醇溶蛋白含量及HMW/LMW高,醇/谷比值低,利于形成一等强筋小麦的蛋白质品质。     

利用SDS-PAGE鉴定不同地区谷子籽粒醇溶蛋白差异

醇溶蛋白是谷子籽粒主要的贮藏蛋白,研究谷子醇溶蛋白的差异对于谷子品种选育及种质鉴定评价有重要的意义。本研究利用SDS-PAGE方法对来自不同省份的46份谷子材料进行醇溶蛋白谱带分析,结果表明,单个品种可分离出14~24条醇溶蛋白谱带,平均每个品种18.74条带,46份品种共分离出32条醇溶蛋白谱带,其中7条为共有带,25条为多态性带,多态性带数占分离出总带数的78.1%。根据迁移率大小将醇溶蛋白谱带分为A、B、C、D四个区段,四个区段内分别有6、16、15、4种带型。在B、C区段醇溶蛋白有较丰富的多态性,A、B区段弱带较多,C、D区段强带较多。醇溶蛋白分子量在13.0~55.0 kDa之间,在29,25 kDa(第23条带)、22.5 kDa(第26条带)、17.5 kDa(第28条带)位点附近醇溶蛋白表达丰富且品种之间存在较大差异。品种之间醇溶蛋白谱带存在较大的差异,可作为品种鉴定与评价的重要依据。聚类分析表明,在GD值为0.45时,46个品种可以分为5类,其中34个品种聚为一类,其他四类所包含的材料较少,这表明大部分材料醇溶蛋白相似度较高。     

谷子籽粒醇溶蛋白提取条件及A-PAGE方法研究

在小麦醇溶蛋白电泳方法的基础上研究了适宜谷子醇溶蛋白的提取条件及电泳方法。结果表明:10粒种子加入200μl 50%异丙醇+1%β-巯基乙醇提取液,在60℃水浴下提取30 min可以得到适宜A-PAGE电泳的醇溶蛋白提取液;在凝胶丙烯酰胺浓度为12.5%,电极液含有0.4‰甘氨酸、8‰冰乙酸情况下,可以得到分辨率高,重复性好的醇溶蛋白谱带,可对谷子品种进行有效的鉴定。     

不同春小麦品种对氮肥处理的响应

为探究春小麦品种对氮肥的响应特征,采用盆栽方式,选用来自埃及的Egypt1和Egypt2、来自我国天津的津强6号和津强11号4个春小麦品种,设不施氮（B1）、施尿素1g/盆（B2）和施尿素1.5g/盆（B3）3个施氮处理,于小麦成熟期测定植株性状、产量和籽粒蛋白质及其组分含量。结果表明,Egypt2的穗长、穗粒数、小穗数、千粒重、产量均高于津强6号,但津强6号的籽粒总蛋白、清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量最高;随着拔节期施氮量的增加,小麦穗粒数、千粒重、产量、蛋白质及其组分含量均逐渐增高,其中B3处理最高;不同处理组合中,施氮量较高处理下Egypt2的千粒重和产量最高,施氮量较高的津强6号的籽粒总蛋白质及其组分含量最高,拔节期施氮量增多,有利于提高小麦产量、总蛋白质及其组分含量。由此可知,不同品种中,Egypt2的产量最高,津强6号的总蛋白质含量最高;合理施氮肥可以提高小麦的产量和品质,施尿素1.5g/盆的氮肥处理小麦生长最好。品种和施氮量对小麦的产量和品质有较大影响。     

大麦籽粒总蛋白含量及醇溶蛋白含量的差异性研究

为研究大麦籽粒总蛋白含量及醇溶蛋白的差异性。以来源不同的38份大麦品种为材料,采用FOSS凯氏定氮仪测定其籽粒总蛋白和醇溶蛋白含量,利用SDS-PAGE凝胶电泳技术分析参试材料醇溶蛋白带型。对参试材料的籽粒总蛋白含量、醇溶蛋白含量及醇溶蛋白带型的差异性和遗传多样性分析表明:38份大麦品种的总蛋白含量和醇溶蛋白含量的遗传差异显著,醇溶蛋白含量与总蛋白含量呈极显著正相关。根据醇溶蛋白含量将参试材料聚为3类;38个大麦品种SDS-PAGE凝胶电泳共分离出12条迁移率不同的条带,根据电泳谱带将共参试材料聚为构成18种类型,不同类型大麦品种数量差异较大。本研究为适宜蛋白质含量与醇溶蛋白含量大麦品种的选育提供了依据。     

小麦不同品种高分子量谷蛋白亚基积累动态的研究

以不同品质类型的春小麦品种为材料,研究灌浆期籽粒贮藏蛋白中高分子量谷蛋白亚基积累动态.研究结果表明,小麦高分子量谷蛋白亚基是在籽粒形成过程中逐渐形成的.东农7742高分子量谷蛋白亚基在开花后10 d开始出现,14 d亚基全部形成.新克旱9在开花后12 d亚基开始出现,18 d亚基全部形成.新克旱9比东农7742亚基形成晚2～4 d.高分子量谷蛋白亚基的积累在籽粒形成初期,积累量少,随籽粒的灌浆,谷蛋白亚基积累渐增.东农7742和新克旱9均在开花后20 d亚基积累速度加快,花后22～26d积累最快,但东农7742的亚基积累强度和积累总量明显高于新克旱9,表现出2个品种亚基动态形成和积累以明显差异的特点.     

酸溶蛋白质电泳方法鉴定小麦种子纯度

本试验通过对小麦种子酸溶蛋白质的提取液浓度、提取时间和电泳凝胶组分浓度进行研究,建立了一种对小麦种子纯度进行鉴定的常规电泳技术方法.结果表明该方法具有以下特点:①样品提取时间短;②蛋白质组分多态性丰富;③电泳谱带清晰,分辨率高.     

浅析利用种子贮藏蛋白鉴定品种纯度

1种子贮藏蛋白电泳技术 贮藏蛋白是种子的主要成分，也是基因表达的产物，几乎所有作物种子贮藏蛋白都具有特异性，且容易分离和提取。此技术就是根据种子贮藏蛋白的这些特点利用电泳中谱带的多态性来鉴定品种的真实性和纯度。通常种子中所含蛋白质可分为4类，即清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。每一类蛋白质的比例因作物种类不同而有差异，如水稻含有高水平的谷蛋白，     

小麦未熟胚离体培养的研究—再生植株后代籽粒醇溶蛋白和谷蛋白亚？…

采用ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳法和半微量凯氏定氮法，对在形态学特征和穗部产量构成因子已稳定的小麦胚培无性系ＩＥ５代醇溶蛋白，谷蛋白亚基和蛋白质含量进行测定和分析的研究。结果表明，小麦籽粒胚乳醇溶蛋白和谷蛋白电泳谱带发生较大变化，出现三种变异类型；（１）增加新谱带；（２）亲本原有特异性谱带缺失；３）亲本原有特异性变带强度改变，高分子量和低分子量蛋白亚基发生变化，籽粒蛋白质含量出现范围较广（９．７５％     

花后遮阴对小麦旗叶光合特性及籽粒产量和品质的影响

为阐明麦田遮阴对小麦旗叶光合特性与产量品质的影响,2008—2009年在大田生产条件下,于小麦开花后设置不同程度的遮阴处理,分析了对旗叶光合参数及籽粒产量和主要品质性状的影响。结果表明,遮阴使不育小穗增加,穗粒重和千粒重降低,导致明显减产,遮阴20%、50%和80%处理分别比对照产量降低27.6%、49.0%和60.2%。遮阴后小麦旗叶的叶绿素a和叶绿素b的含量均增加,但叶绿素a/b的比值降低;遮阴使旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低,但胞间CO2浓度有所增加。净光合速率受影响程度的时间排序为灌浆初期灌浆中期灌浆后期。遮阴使小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、谷蛋白和醇溶蛋白含量以及谷蛋白/醇溶蛋白的比值都显著提高(P0.05),其中谷蛋白/醇溶蛋白比值增加说明小麦开花后遮阴对谷蛋白的影响强度大于对醇溶蛋白的影响。遮阴虽然导致产量明显降低,但提高了面团延展性、形成时间、稳定时间和面团吸水率等面团流变学特性,由此可见小麦籽粒形成期光照强弱的巨大差异,导致在淀粉与蛋白合成过程中量比关系发生紊乱,进而引起不同光照下产量与品质的显著不同。     

孜然芹种子贮藏蛋白的含量测定和电泳分析

对5个孜然芹种子的4种贮藏蛋白进行含量测定分析,结果表明:清蛋白含量最高,其次是球蛋白和谷蛋白,醇溶蛋白最低.品种问的贮藏蛋白各组分差异不明显.以清蛋白作为目标蛋白对10个孜然芹种子的真实性与纯度进行不连续性垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳分析研究表明:只有粮引孜然多一条Rf值为0.68的谱带,其他9个国内孜然芹品种电泳图谱差异不显著.随着各项育种技术在孜然芹种子中的广泛应用,孜然芹品种资源将向多样化发晨,利用清蛋白电泳技术快速鉴定孜然芹品种真实性和纯度就具有一定的可行性.     

不同高分子量谷蛋白亚基组合的小麦籽粒蛋白组分及其谷蛋白大聚合体的积累规律

用12个含有不同高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）的小麦品种(或品系)研究了小麦籽粒蛋白、蛋白组分的积累规律及谷蛋白大聚合体与总蛋白比率的动态变化。结果表明：（1）幼粒中的清蛋白和球蛋白含量在灌浆初期快速积累，然后逐渐下降，成熟期又略有上升；不同HMW-GS组合对其没有明显影响；（2）醇溶蛋白在花后16 d左右大量积累，     

试用ISTA推荐的种子醇溶蛋白电泳方法鉴定大麦和小麦品种

试用国际种子检验协会(ISTA)推荐的电泳方法,以单粒种子的醇溶蛋白对41个大麦品种和47个小麦品种进行了电泳分析。结果看到,所有品种的醇溶蛋白的电泳图谱都各有差异,且品种内个体间的图谱表现一致。这表明,品种的醇溶蛋白电泳图谱与遗传因子有关,是鉴定品种的可靠特性。因此,单粒种子醇溶蛋白的电泳技术可用于大麦和小麦品种     

不同小麦品种粒重和蛋白质含量的穗粒位效应分析

小麦籽粒的发育存在时空差异,不同穗粒位的粒重和蛋白质产量也存在差异,剖析粒重和籽粒蛋白质含量的穗粒位效应,有助于深入了解小麦产量和品质的形成机制。于2009—2010和2010—2011小麦生长季进行大田试验,选用3种类型4个品种,分析了不同穗粒位的粒重、蛋白质积累和蛋白质含量的动态变化。结果表明,粒重和蛋白质积累量的穗粒位间变异大于年份(环境)间变异和基因型间变异;蛋白质含量的年份间变异大于基因型间变异和穗粒位间变异,而成熟期穗粒位间变异最大。大粒品种易受环境影响,小粒品种比较稳定。优质面包小麦品种开花后各时期的籽粒蛋白质含量普遍高于中筋小麦,但不同时期、不同年份差异较大。开花后各时期,强势粒的粒重、蛋白质积累量和蛋白质含量显著大于弱势粒,中部籽粒显著大于上部和下部籽粒;随着灌浆进程穗中部与下部籽粒的差异变小,至开花后36 d时,中部和下部籽粒的蛋白质含量无显著差异。随籽粒灌浆进程,不同品种各穗粒位的粒重和蛋白质积累均呈"慢–快–慢"的"S"型曲线变化,蛋白质含量均呈"高–低–高"的"V"型曲线变化,灌浆后期,中部和下部强势粒以及下部弱势粒的蛋白质含量增长速度明显快于其他穗粒位籽粒。粒重最大生长速率出现在开花后18~21 d,快速增重时期为开花后12~26 d;籽粒蛋白质最大积累速率出现在开花后21~24 d,快速积累时期为开花后13~32 d。根据本研究结果,我们认为高产优质小麦品种的特征是籽粒不宜过大,小花位粒数不宜过多,且中、下部籽粒较多,开花后13~26 d灌浆速率快。     

转录组鉴定‘三白’石榴品种籽粒发育相关差异表达基因

为了研究石榴籽粒发育遗传机制及其在育种中的应用,以‘三白’石榴品种开花后60 d和120 d籽粒为试材,进行转录组测序分析。对表达差异基因进行GO注释及KEGG富集分析。结果分析表明,与‘三白’石榴开花后60 d籽粒相比,在开花后120 d籽粒中总共检测到8 409个显著差异表达基因;KEGG富集分析表明差异表达基因显著富集在激素信号转导及其它代谢产物的合成和代谢等18条代谢通路上;5类可变剪接类型中鉴定出了76个靶基因,其中17个为差异表达基因。定位到的差异表达基因可以为解析石榴籽粒发育以及基因克隆提供理论指导。     

盐溶蛋白鉴定玉米纯度的图谱分析

玉米种子纯度盐溶蛋白电泳是根据品种间蛋白质组成的差异来鉴定种子纯度。品种间差异在电泳结果上就是蛋白质图谱的差异。熟练、准确掌握图谱分析技术,对于快速、准确鉴定种子纯度有重要意义。我们经过几年的大量实验总结,积累了一些经验,供同行借鉴。1玉米盐溶蛋白电泳谱带区域的划分玉米盐溶蛋白电泳谱带可根据分子量大小划分为三个区域:α区、β区、γ区。α区为小分子量蛋白质所组成;β区为中分子量蛋白质所组成;γ区为高分子量蛋白质所组成,β区为主要谱带区域,在该区域中蛋白质谱带数量多,染色深,品种间差异大,为纯度鉴定中主要应用区…     

老化处理对老芒麦种子活力及醇溶蛋白组成的影响

为揭示人工老化处理对老芒麦种子活力及醇溶蛋白组成与表达量的影响,以老芒麦(Elymussibiricus)种子为试验材料,用高温(45℃)、高湿(100%RH)的方法处理种子,对不同老化程度的种子进行发芽实验并计算相应指数,并对酸性聚丙烯酰氨凝胶电泳(A-PAGE)检测醇溶蛋白的体系进行优化。结果表明:人工老化处理7天后,种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数依次下降58%、56.34%、75.36%、83%。从凝胶电泳体系优化结果可以看出,最优体系为:300 V电压、上样量为10μL、18%的聚丙烯酰氨凝胶。老化后的种子ω区醇溶蛋白出现了带型的变化,即原有谱带的丢失、新谱带的出现。由此可以看出种子活力指数对老化处理最为敏感,它的下降与电导率的变化相关性较大,种子活力丧失与原有谱带的丢失、新谱带的出现在同一时间,说明它与ω区域醇溶蛋白的变化有关。