玉米高赖氨酸突变奥帕克-2和奥帕克-16近等基因系的营养品质分析

为了评价高赖氨酸玉米近等基因系的品质,以便为其遗传与应用研究奠定基础,用近红外分析仪分析了玉米高赖氨酸突变奥帕克-2(o2)和奥帕克-16(o16)近等基因系BC5F3种子的营养品质。结果表明:普通玉米自交系QCL2179和QCL2180籽粒的赖氨酸、油分、蛋白质和淀粉平均含量分别为0.33%、6.26%、13.51%和65.94%。其o2近等基因系籽粒的赖氨酸、油分、蛋白质和淀粉平均含量分别提高了22%、15%、16%和1.7%。其o16近等基因系不透明和带修饰基因胚乳籽粒的赖氨酸、油分、蛋白质和淀粉平均含量分别提高了21%、18%、-16%和1.5%。其o16近等基因系半不透明(透明度较低)胚乳籽粒的赖氨酸、油分、蛋白质和淀粉平均含量分别提高了3%、-3.5%、-5%和1.5%。可见,o2近等基因系、o16不透明和带修饰基因胚乳近等基因系可作为o2和o16两基因遗传研究和应用的重要材料。     

玉米奥帕克-2(o2)修饰基因遗传规律的研究 Ⅰ.胚乳硬质度、胚乳赖氨酸含量及胚乳蛋白质含量的世代平均值分析

1986年始,以奥帕克玉米的软硬胚乳相近基因型为材料,在与种子幼胚相同的世代上以单粒胚乳分析为基础,采用莫惠栋3N 胚乳模型探讨胚乳硬质度、胚乳赖氨酸含量及胚乳蛋白质含量的遗传规律。结果表明:奥帕克-2(opaque-2)主基因的修饰基因属多基因系统·位点间上位性互作效应起重要作用。6～9对因子间互作被鉴别出来。比较了采用2N 模型分析3N 性状所带来的偏差。并对胚乳性状遗传特点与模型配合的有关问题作了简要讨论.     

不同硬质度胚乳奥帕克-2（o2）玉米籽粒超微结构与品质性状的相关研究

 以中群14QPM和陕综5号QPM两个优质蛋白玉米（QPM）群体为试材，采用胚乳硬质度5级分类法对籽粒超微结构进行观察分析。结果表明，胚乳硬质度越高，籽粒物理性状越好，蛋白质品质越差；硬质度越低，籽粒物理性状越差，蛋白质品质越好。在含奥帕克-2（o2）的QPM群体中，胚乳硬质度、籽粒密度的差异主要表现于胚乳内部组织（EN）的不同，而胚乳边缘组织（EN1）无差异。胚乳内部组织结构的疏密排布、淀粉粒形状、均匀性、角质化程度决定了籽粒物理性状的优劣；胚乳内部组织中基质蛋白形态、密度以及与淀粉粒结合紧密程度决定了优质蛋白玉米籽粒的营养品质。     

奥帕克-2玉米籽粒性状杂种优势及配合力分析

选用4个软质胚乳和4个硬质(或半硬质)胚乳的高赖氨酸玉米自交系,进行8×8完全双列杂交试验,分析了后代籽粒品质性状的遗传表现和配合力,结果表明:高产优质蛋白玉米单交种组配应以硬质和软质亲本相杂交,或是用半硬质亲本相互杂交;半硬质胚乳奥帕克-2玉米自交系组材应以较硬质亲本作母本,籽粒性状中,出籽率、蛋白质含量、硬质度在早代选择就有效果;赖氨酸含量在早代选材,高代决选均应进行测试,籽粒产量、折干率在选择各代均应重视,中系042/O_2是一个宝贵的硬质胚乳优良种质,齐205是高籽粒产量特异种质,赖氨酸含量、硬质度、蛋白质品质性状受一般配合力影响大;出籽率、折干率、籽粒产量受特殊配合力影响大。     

硬质胚乳奥帕克-2玉米籽粒品质性状组间典型相关分析

选用两个半硬质胚乳奥帕克-2玉米群体（T#-（34）QPMC#-3和陕综5号/O-2C#-0）为试材,采用胚乳硬质度0、1、2、3、4五级分类法,在硬质梯度基础上,探讨了单株赖氨酸产量、籽粒物理性状、营养品质性状的简单相关、典型相关分析,提出了赖氨酸与奥帕克-2主基因及其修饰基因调控体系的关系。结果表明：（1）籽粒物理性状中,硬质度、籽粒密度、百粒重与胚比、百粒体积呈负相关效应;（2）营养品质中,赖氨酸含量、蛋白质品质性状是其核心;（3）籽粒密度（或硬质度）可作为蛋白质品质的间接选择指标;（4）籽粒物理性状、蛋白质品质性状在赖氨酸产量构成中起决定性作用;（5）全籽粒蛋白质品质与胚乳蛋白质品质紧密相关,而与胚蛋白质品质无关,高赖氨酸高油分育种相统一;（6）重视赖氨酸含量、蛋白质品质、百粒重、籽粒密度等性状,对实现半硬质高产优质蛋白玉米育种目标是极其重要的。     

奥帕克-2(o2)玉米和普通玉米胚乳品质性状研究(简报)

田间采用4次重复的完全随机区组设计,对两个具有修饰基因的 o_2玉米群体和一个普通玉米群体各胚乳性状以及胚比(胚与胚乳的重量比)的特点和相关性进行了研究,得到以下结果:胚乳透明度与胚乳赖氨酸含量、胚乳蛋白质品质、胚比都表现了极显著的负相关,与胚乳蛋白质含量为显著正相关;胚乳赖氨酸含量与胚乳蛋白质品质和胚比都表现了显著或极     

Opaque-2基因对不同玉米种质胚乳质地的影响

采用opaque-2(o2)基因内SSR分子标记技术与表型分析,对目前育种上运用广泛的马齿型玉米自交系Z58和硬粒型C72回交转育成的高赖氨酸近等基因系QZ58和QC72家系进行研究,结果表明,QZ58和QC72家系含有o2 o2纯合基因型,2个自交系家系胚乳硬质度发生了不同的变化。QZ58家系仅有3种表现型,而QC72家系却出现了6种类型,呈现出连续性变异。这说明o2基因对不同种质玉米胚乳影响具有明显差异。     

玉米重要的转录因子Opaque2研究进展

Opaque 2蛋白是玉米中重要的转录激活因子,该基因的自然突变体o2会使玉米籽粒中赖氨酸含量大幅增加,文中综述了Opaque2基因的结构和该蛋白对玉米中醇溶蛋白基因、胞质丙酮酸磷酸双激酶(CyPPDK 1)基因、赖氨酸-酮戊二酸还原酶/酵母氨酸脱氢酶(LKR/SDH)基因、b32基因等的调控作用,以及o2突变体在玉米育种研究中的应用。     

硬质胚乳奥帕克—2玉米籽品质性状组间典型相关分析

选用两个半硬质胚乳奥帕克－２玉米群体（Ｔ３４ＱＰＭＣ３和陕综５号／Ｏ－２Ｃ０）为试材，采用胚乳硬质变０、１、２、３、４五级分类法，在硬质梯度基础上，探讨了单株赖氨酸产量，籽粒物理性状，营养品质性状的简单相关，典型相关分析，提出了赖氨酸与奥帕克－２主基因及其修饰基因调控体系的关系，结果表明：（１）籽粒物理理性状中，硬质度，籽粒密度，百粒重与胚比，百粒体积呈负相关效应；（２）营养品质中，赖氨酸含量，蛋     

Opaque-2突变基因(o2)对玉米组合品质的影响

[目的]探讨o2突变基因的作用方式,提高玉米品质育种研究水平。[方法]通过对18个普通玉米自交系组配的33个普通玉米组合及相应的导入o2近等基因系(o2-NILs)组配的33个含o2玉米组合品质的比较,分析了导入o2后对玉米组合品质的影响。[结果]o2-NILs组合与普通玉米组合相比,其赖氨酸、蛋白质和油份含量有大幅增加,其余14种必须氨基酸含量也发生了相应的变化,天门冬氨酸、苏氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、组氨酸、精氨酸和脯氨酸含量提高;而丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸含量降低。相关性分析结果表明,天门冬氨酸、精氨酸和苏氨酸变化与赖氨酸变化程度高度相关(0.8),蛋白质和油份的变化与赖氨酸变化的相关性分别为0.48和0.38,表现为中度相关。33个o2-NILs组合综合品质分析结果表明,o2组合的CAL58×吉477和CA156×196综合品质优良,产量较高,可能具有较大的开发潜力。[结论]该研究结果为今后利用o2对温带玉米种质进行品质改良,并提高改良效率提供了理论和材料基础。     

Ribonuclease activity in normal and opaque-2 mutant endosperm of maize

Three strains of maize heterozygous for the opaque-2 mutant gene were self-pollinated to produce ears bearing both normal and opaque kernels. The ribonuclease activity of the opaque-2 endosperm was two to more than four times as high as the activity in the normal endosperm.     

Opaque-2突变基因(o2)对玉米组合品质的影响(英文)

[目的]探讨o2突变基因的作用方式,提高玉米品质育种研究水平。[方法]通过对18个普通玉米自交系组配的33个普通玉米组合及相应的导入o2近等基因系(o2-NILs)组配的33个含o2玉米组合品质的比较,分析了导入o2后对玉米组合品质的影响。[结果]o2-NILs组合与普通玉米组合相比,其赖氨酸、蛋白质和油份含量有大幅增加,其余14种必须氨基酸含量也发生了相应的变化,天门冬氨酸、苏氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、组氨酸、精氨酸和脯氨酸含量提高;而丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸含量降低。相关性分析结果表明,天门冬氨酸、精氨酸和苏氨酸变化与赖氨酸变化程度高度相关(>0.8),蛋白质和油份的变化与赖氨酸变化的相关性分别为0.48和0.38,表现为中度相关。33个o2-NILs组合综合品质分析结果表明,o2组合的CAL58×吉477和CA156×196综合品质优良,产量较高,可能具有较大的开发潜力。[结论]该研究结果为今后利用o2对温带玉米种质进行品质改良,并提高改良效率提供了理论和材料基础。     

Ribonuclease activity in the developing seeds of normal and opaque-2 maize

During development, the ribonuclease activity of maize endo sperm homozygous for the opaque-2 gene increased earlier and, after a longer period of exponential increase, was much higher finally than in normal endosperm. The maximum difference was about sixfold and occurred 22 to 25 days after pollination. Heterozygotes on day 23 did not show a comparable in crease in endosperm activity. No differ ence in the activity ratio (pH 6.0: pH 5.2) was found between normal and opaque-2 endosperm, indicating that the increase in activity in opaque-2 was due solely to an increase in ribo nuclease A. The ribonuclease activity of opaque-2 embryos increased more rapidly than that of normal embryos, but the final activity was the same in each case.     

opaque-2基因对爆裂玉米籽粒性状、品质和膨爆特性的影响

采用分子标记辅助选择技术将opaque-2(o2)基因导入到2个爆裂玉米自交系中,分析了o2基因对爆裂玉米籽粒性状、品质及膨爆特性的影响。结果表明,利用分子标记辅助选择可以高效地将o2基因导入到爆裂玉米自交系;在BC3F2群体中o2爆裂玉米籽粒的粗蛋白含量比野生型降低0.34%~3.97%,百粒膨化体积比野生型减少17.50~96.50 m L;爆花率比野生型降低25.00%~98.00%;膨化倍数比野生型减少1.50~10.24 m L/g;而o2基因对爆裂玉米其他性状影响较小。因此,o2基因对爆裂玉米籽粒的粗蛋白含量和膨爆特性影响较大。     

不同遗传背景普通玉米种质导入 opaque-2 基因效应探讨

利用杂交转导把优质蛋白玉米控制赖氨酸合成的Opaque-2 基因（o2 基因）导入普通玉米种质, 借助分子标记辅助选择创制o2 近等基因系,探讨o2 基因的遗传效应。结果表明,不同遗传背景普通玉米种质 导入o2 基因能大幅度提高第一限制性氨基酸赖氨酸含量,其他氨基酸含量也发生变化;热带、亚热带背景种 质百粒重有所下降、百粒体积略有提高;温带背景种质百粒重及百粒体积都有较大幅度提高。研究认为,利用 不同遗传背景普通玉米种质导入o2 基因是扩增优质蛋白玉米基因源的有效方法。     

opaque-2 基因导入甜糯玉米表型分析及导入系群体初步创制

[目的]甜糯玉米是华南地区重要的经济作物,但籽粒中赖氨酸含量低,探索研究opaque2(o2)导入对甜糯玉米籽粒表型及赖氨酸积累的影响.[方法]通过常规杂交方法在甜糯玉米中引入o2基因,利用o2基因内紧密连锁的SSR共显性标记检测供体和甜糯玉米受体自交系的多态性,利用其特异性和共显性检测回交自交后代.[结果]投射光下供体亲本HP3籽粒表现不透光,受体材料透光性良好;杂交穗当代表现不同基因型籽粒分离,出现硬质、皱缩等表型,回交子代籽粒透光性明显降低,可能与o2基因存在有关.对o2基因的3对SSR标记umc1066、phi112和phi057筛选,只有标记phi057在供体和受体自交系中呈现良好的多态性,进一步研究发现,在回交和自交后代中能够检测到供体的o2突变基因成功导入甜糯玉米受体自交系.[结论]通过子代籽粒表型及SSR标记phi057筛选鉴定,初步创制了Opaque-2甜/糯玉米早代群体系;SSR标记phi057筛选出F1与BC1代o2基因植株,说明phi057标记可有效区分含o2基因植株.     

关于不定方程z^2＋2（2xy）^2=（x^2-y^2＋2xy）^2

目的 在于简化一类不定方程特解的求法.方法 利用无穷递降法.结果 给出了不定方程z2+2(2xy)2=(x2-y2+2xy)2的正整数解.结论 不定方程z2+2(2xy)2=(x2-y2+2xy)2有正整数解(x,y,z)=(3,2,1) 及(x,y,z)=(1469,84,2372159).