杂交水稻种子穗萌遗传效应的研究

 以穗萌抗性水平不一的6个不育系和7个恢复系为亲本材料，采用不完全双列杂交的试验设计，并运用包括胚乳、细胞质和母体植株三套遗传体系的种子遗传模型及估算遗传方差分量和预测遗传效应值的统计分析方法，对杂交水稻种子穗萌特性的遗传效应进行了研究。结果表明，杂交水稻种子的穗发芽率同时受种子直接加性、种子直接显性和母体加性效应的影响，且以种子直接效应为主，不受细胞质和母体显性效应的影响。在选择育种中，田间穗上发芽率以单粒选为好。而穗萌指数同时受制于种子直接遗传效应、母体效应和细胞质效应，但母体植株中只测到显著的母体加性效应。     

酸雨胁迫对水稻种子萌发的影响及其生理机制研究

采用人工模拟酸雨培养水稻种子的方法,通过测定不同pH酸雨处理下水稻种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及萌发过程中淀粉酶活性、贮藏物质消耗率和运转效率等,研究了酸雨抑制水稻种子萌发的机制。结果表明,随着酸雨pH的降低,水稻种子的发芽率、发芽势、发芽指数、种子贮藏物质消耗率和运转效率等均逐渐降低,显著抑制水稻种子萌发和贮藏物质的消耗率以及贮藏物质的运转效率的pH阈值均为5.0,当酸雨pH值降低到2.0时种子基本不萌发。酸雨胁迫使淀粉酶活性峰值提前,致使发芽后期因酶活力不够而最终影响萌发。     

大豆种子萌发过程中蛋白质的变化

大豆种子富含丰富的蛋白质,为了研究在萌发过程中蛋白质的变化,本试验对大豆种子吸水的变化、可溶性蛋白质含量、蛋白酶活性、肽酶活性、蛋白水解产物（氧基酸和肽含量）含量的变化进行研究。结果表明,大豆种子萌发过程中吸水的变化呈现慢-快-慢的规律,转折点分别是萌发12h和萌发27h。虽然种子在萌发期间内的可溶性蛋白、氧态氮及肽含量均高于未萌发的大豆种子,但其变化规律不同：可溶性蛋白峰值出现在9～12h之间,而氨基酸及肽的含量在整个试验过程中始终处于增加的趋势。另外,蛋白酶和肽酶活性在萌发33h之前活性的变化非常小,萌发39～72h时活性急剧加强,萌发72～96h时活性下降。     

水稻种子萌发过程中降解半乳甘露聚糖的三个酶活性的动态变化

为了研究在种子萌发过程中与细胞壁半乳甘露聚糖降解相关的 β 甘露聚糖酶、 β 甘露糖苷酶和 α 半乳糖苷酶之间的关系,对水稻种子萌发过程中这3种酶的活性变化及GA3和ABA对酶活性的影响进行了研究。在干种子和萌发前的种子中β 甘露糖苷酶和 α 半乳糖苷酶活性就已经存在,而β 甘露聚糖酶活性只在萌发后才能检测到;3种酶活性均随着萌发进程而增加;GA3对β 甘露聚糖酶和 α 半乳糖苷酶活性具有一定的促进作用。ABA对β 甘露糖苷酶和 α 半乳糖苷酶活性的影响不明显,但却可以明显抑制β 甘露聚糖酶活性。     

外源H_2S对干旱胁迫下水稻种子萌发过程淀粉酶活性的影响

为了探索H_2S对干旱胁迫下萌发水稻种子中淀粉酶活性的影响,本研究以‘粤优589’水稻(Oryza sativa L.)杂交种子为实验材料,以20%PEG模拟干旱,0.75 mmol/L硫氢化钠(Na HS)作为外源H_2S供体,采用DNS比色法、碘染等方法探究水稻种子萌发过程中淀粉酶活性变化、种子吸胀速率、胚乳乳化等现象。结果表明:在干旱胁迫条件下,外源H_2S供体Na HS处理使水稻种子吸水速度加快1.5 h;在胚乳乳化过程中,Na HS处理的淀粉分泌斑块较PEG处理大,碘染后液化现象明显优于PEG处理;与PEG相比,Na HS处理的淀粉酶活性呈现显著增强趋势,且第4天增高幅度最大,总淀粉酶活性提高67.14%,α-淀粉酶活性提高35.31%,β-淀粉酶活性提高71.79%,且在水稻种子萌发初期,β-淀粉酶的贡献大于α-淀粉酶;H_2S的抑制剂羟胺(NH2OH)则逆转了外源H_2S供体Na HS对水稻种子萌发的作用效应。证实外源H_2S有效地缓解干旱胁迫对水稻种子萌发的抑制作用,提高淀粉酶活性,加快种子吸胀速率、胚乳乳化速度,显著地促进水稻种子的萌发。     

NaCl胁迫对低植酸小麦突变体材料种子萌发特性的影响

植酸广泛存在于禾谷类和豆类等作物种子中,近年来利用诱变技术选育低植酸作物新品种已成研究热点。本研究在不同NaCl浓度处理下,对前期通过60Co-γ辐射获得的9份低植酸小麦突变体材料进行萌发试验。结果表明,0.5%NaCl能促进种子萌发,而1.0%、1.5%NaCl明显抑制种子萌发,在其胁迫下,种子幼苗和主根生长受到抑制。初步筛选到耐盐性较好的低植酸小麦突变体材料4份,分别为lp14、lp49、lp55、lp50。     

水稻种子机械干燥存在的问题及对策——以浙江省种子企业为例

水稻种子质量对水稻生产至关重要。在水稻种子生产过程中,种子的干燥是种子质量全程控制中的重要环节,机械干燥中出现的问题是影响水稻种子质量的重要因素。本研究对浙江省19家主要种子企业进行了走访与问卷调查,全面分析了浙江省水稻种子机械干燥存在的问题,并提出了解决对策。在19家种子企业中,12家种子企业在近5年内因机械干燥问题发生过种子质量问题。其中,机械干燥设备损坏、操作人员失误与干燥工艺设置不当等因素是水稻种子机械干燥质量事故发生的重要原因。"三九"与"金子"谷物烘干机是目前浙江省种子企业使用较多的水稻种子机械干燥设备,同时也被认为是目前水稻种子机械干燥的理想设备。对于不同类型水稻种子,各种子企业在机械干燥的烘干温度与目标水分等参数设置上有所差异。高原始水分水稻种子进行高温干燥易导致种子质量受损,二段或多段烘干法是高原始水分水稻种子机械干燥的理想方法。此外,针对水稻种子机械干燥存在的问题,本文在政策引导、机械干燥设备研发、提高机械干燥能力与加强机械干燥理论研究等方面提出了解决对策。本研究结果将为促进水稻种子机械干燥工艺的发展与水稻种子的安全生产提供一定的理论与实践指导。     

镉胁迫对不同水稻品种种子萌发、幼苗生长和淀粉酶活性的

以镉耐性不同的两个水稻品种秀水110(耐镉型)和秀水11(镉敏感型)的种子为材料,采用室内培养方法,研究了水稻种子萌发、幼苗生长和淀粉酶活性对Cd胁迫的响应。结果表明,在水稻种子萌发过程中,胚根和胚芽对Cd要比种子本身敏感,而胚根较胚芽更敏感。 Cd胁迫能显著影响发芽指数、活力指数、根长、淀粉酶活性,其中对秀水11的影响更明显;在高于5 μmol/L Cd浓度下,秀水11植株内的Cd含量明显高于秀水110,造成后者根尖有丝分裂指数和淀粉酶活性明显降低,受到的毒害更严重。     

作物低植酸育种研究进展

植酸富含磷，广泛存在于作物种子中，但由于单胃动物缺少能分解植酸磷的酶而不能有效利用，同时粪便排泄出的磷造成严重环境污染。培育作物低植酸品系是解决该问题的有效途径之一。目前已经获得了玉米、大麦、水稻和大豆低植酸(low phytic acid,lpa)突变系，种子植酸含量减少了50％以上，显著改善了磷的有效利用。针对植酸的生物学和生化合成，综述了作物低植酸性状的遗传育种研究现状以及其产生的内在分子机制。     

杂交稻种子播种品质的影响因素及其改进措施

杂交水稻种子播种品质包括种子净度、发芽率、生活力、千粒重、容重、种子病虫感染率、色泽等；种子生活力和发芽率是杂交水稻种子播种品质的重要内容。影响种子生活力和发芽率的内在因素有：种子千粒重、容重、种子病虫感染率、种子色泽、穗萌芽种子和裂颖种子；而温、湿度是影响种子生活力和发芽率的外在因素，提出了提高杂交水稻种子播种品质的具体措施。     

脱落酸对水稻种子萌发的影响

以3种水稻种子培两优288、R402、LP04为材料,用不同浓度外源脱落酸(ABA)作浸种处理,研究其对水稻种子萌发的影响.结果表明:低浓度ABA(10mg/L)对水稻种子LP04的萌发具有促进作用,20～90mg/L的高浓度ABA对水稻种子的萌发具有明显的抑制作用.结合水稻种子萌发过程中可溶性糖含量、α-淀粉酶活性和内源植物激素等生理指标的检测结果表明,20～50mg/L的ABA能有效抑制水稻种子的萌发,可作为外源ABA在水稻种子储藏中使用的参考浓度.     

Biochemical and morphological risk assessment of transgenic wheat with enhanced iron and zinc bioaccessibility

Decreased iron and zinc bioaccessibility, caused by the anti-nutrient phytic acid, is one of the leading reasons for micronutrient deficiency-related disorders. Biofortification of wheat with phytase gene to enhance iron and zinc bioaccessibility appears to be a fitting solution for this problem, especially in developing countries where most of the population belongs to the lower economic sector. However, societal views on crops, particularly crops that are genetically modified (GM) to express a new trait, needs to be changed. Risk assessment of GM crops can play a crucial role in fostering positive public perception, since it is imperative to ensure safety before allowing human consumption. The present study performed compositional and morphological risk assessment of T3 and T4 generations of phytase transgenic wheat by comparing their biochemical and morphological traits. Transgenic plants were analysed for their carbohydrate, protein, starch and phytic acid content along with iron bioaccessibility, zinc bioaccessibility and phytase enzyme activity. Morphological traits studied included plant height, seed number, seed weight and spike number. No significant differences were observed for carbohydrate, protein, starch content and for morphological traits; however, a significant increase was observed in phytase activity as well as iron and zinc bioaccessibility, which correlated with a significant decrease in phytic acid. These results demonstrate that phytase transgenic wheat is as native as local wheat varieties and can potentially increase iron and zinc bioaccessibility.     

反义TrxS基因在小麦中的表达及对小麦种子蛋白酶活性和蛋白组分的影响

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,探讨转基因小麦中蛋白酶活性和蛋白组分的变化规律,以转反义TrxS基因小麦株系为材料,用荧光定量RT-PCR、SDS-PAGE和生理指标测定的方法,对转基因株系和对照种子萌发过程中反义TrxS基因表达、蛋白酶活性和蛋白组分进行了检测。结果表明,反义TrxS基因在RNA水平上能够表达;转基因小麦籽粒蛋白酶活性明显下降,种子吸涨12、24、48、729、6和120 h后,转基因小麦种子蛋白酶活性比对照分别降低27.3%、30.7%、19.1%、19.4%、23.7%和13.5%;转基因小麦籽粒谷蛋白、醇溶蛋白的SDS-PAGE分析表明,反义TrxS基因的导入抑制了转基因小麦籽粒谷蛋白和醇溶蛋白大分子亚基二硫键(S-S)向巯基(-SH)的转化,从而使蛋白质的降解延缓。     

花生种子蛋白酶活性与种子活力的关系

发育中的花生种子存在着ＢＡＰＡａｓｅ活性，当由发育转向萌发时，活性迅速提高，蛋白酶活性随着种子成熟度的提高而增大。在萌发过程中没有新的蛋白酶合成。ＡＢＡ抑制了蛋白酶的活性。劣变的花生种子中，其蛋白酶活性显著降低。     

Edible provenances of Jatropha curcas from Quintana Roo state of Mexico and effect of roasting on antinutrient and toxic factors in seeds

Seven seed samples of J. curcas, both in raw and roasted state, sold in some villages in Quintana Roo state, Mexico for human consumption were analyzed for physical characteristics, nutrients and antinutrients. The average seed weight varied from 0.53 to 0.74 g and kernel weight as proportion of raw seed weight was from 61 to 66%. The contents of crude protein, lipid and ash of kernels from raw seeds were 27–30%, 55–62% and 3.7–5.2% respectively. The levels of antinutrients in meal from the raw seeds were: trypsin inhibitor activity (14.6–28.7 mg trypsin inhibited/g), lectin (25.6–52.2 unit; one unit is the reverse of minimum amount of mg meal/ml assay which produced haemagglutination), saponins (1.9–2.3% as diosgenin equivalent) and phytate (8.4–10%). Phorbol esters in kernels from raw seeds were not detected in four samples and in other three samples it ranged from 0.01 to 0.02 mg/g as phorbol-12-myristate 13-acetate equivalent. Roasting of seeds inactivated almost 100% of trypsin inhibitor activity. Although lectin activity reduced on roasting, it was still present in high amounts. Saponins, phytate and phorbol esters were not affected by roasting.     

转基因水稻中重组植酸酶的表达

为通过在转基因植株中表达植酸酶降解植酸来提高水稻中无机磷利用率,构建了由玉米泛素基因Ubi启动子控制的植酸酶基因植物表达载体,并以来源于水稻未成熟胚的愈伤组织作为转化受体,经农杆菌介导法将植酸酶基因导入水稻中,共获得15个独立的转基因株系。对转基因水稻总DNA的PCR和Southern 杂交分析证明目的基因已整合入转基因水稻植株基因组中,并能稳定遗传。对部分转基因水稻未成熟种子总RNA进行RT PCR分析,表明导入的植酸酶基因能够在转基因水稻种子中正常表达。无机磷含量分析表明含目的基因的转基因水稻种子及其后代叶片中的无机磷含量较未转化植株均有了明显的提高。     

Transgenic Expression of the Recombinant Phytase in Rice （Oryza sativa）

In many plants, phytic acid (phytate, 1, 2, 3, 4, 5, 6-hexakisphosphate) is one of the main storage forms of phosphate. About 80% of phosphorus (P) in cereal plants, including rice is stored as phytic acid [1-2]. P in phytic acid can’t be utilized by monogastric animals including human, while it was estimated that only 1/3 of the total P in most of the vegetal feedstuff could be efficiently utilized by the livestock. Therefore, for animal feed with P supplementation is expected to meet the d…     

胚乳裂纹对玉米种子萌发过程中保护酶活性的影响

以玉米杂交种种子为试验材料,研究胚乳无裂纹、胚乳单裂纹、胚乳双裂纹和胚乳龟裂文种子在萌发过程中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）3种保护酶活性以及丙二醛（MDA）含量和细胞膜透性的变化规律。结果表明,随着种子萌发进程推进,其SOD、POD、CAT活性和细胞膜透性均呈逐步上升趋势,保护酶活性升高幅度表现为POD最大、CAT次之、SOD最小;不同胚乳裂纹类型种子在萌发过程中,其保护酶活性均表现为龟裂文种子 <双裂纹种子 <单裂纹种子 <无裂纹种子。种子萌发过程中其MDA含量呈逐步下降的变化趋势,并表现为龟裂文种子中MDA含量最高,双裂纹的种子次之,无裂纹的种子最低。说明胚乳裂纹对种子萌发代谢具有不利影响,在种子生产中应该减少胚乳裂纹产生。     

小麦铭贤169休眠解除期间种子结构与主要成分的变化

为探究小麦种子休眠解除期间的成分变化对发芽率的影响,了解种子休眠解除机制,以铭贤169为材料,在收获后不同储藏时间（间隔20 d）取样,通过显微设备观察了种子后熟期间的结构变化,测定了相关生理指标和成分,以探究铭贤169种子休眠性原因。结果表明,铭贤169种子休眠解除过程中,种皮细胞结构、组织结构、淀粉粒结构、蛋白基质等均发生变化,淀粉含量、粒径、糊化特性、热稳定性随贮藏时间延长变化显著。铭贤169的离体胚在花后25 d就具有发芽能力,但种子在花后35 d仍处于休眠。收获后熟期间,种胚活性、种子吸水率、含水量、淀粉含量、淀粉糊化谷值粘度和峰值时间、热稳定性逐步上升,与发芽率正相关。A型淀粉粒表面破损,淀粉粒与蛋白质结合紧密,种皮结构松散;淀粉粒径、淀粉酶活性、可溶性糖含量和沉降值减小;面筋和粗蛋白含量变化不大。推测铭贤169种子的休眠性与种子母体成分有关,休眠解除期间发芽率变化受种皮结构、淀粉的分解程度、淀粉粒与蛋白质的结合方式、可溶性糖含量、淀粉含量和性质以及淀粉酶活性等因素影响。     

Feasibility analysis of NIR for detecting sweet corn seeds vigor

This paper explores the feasibility of particle-based detection and grading of seed vigor based on a self-built seed single-granulation device using near infrared spectroscopy (NIRS). Sweet corn with uniform kernel size was used for this study. The seed samples were divided into three types, they were normal seeds, artificially aged seeds and heat-damaged seeds. A 2-part spectral acquisition of each seed were performed, one for the collection of seeds that fall into the detection zone within the separation pipe, another was on the static platform, whose collection was performed on 5 faces of each seed. Partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) was used to classify the original data of the seeds. In the 2 parts, the discriminant results of the unprocessed normal seeds and the artificial accelerated aging seeds, the untreated normal seeds and the heat-damaged seeds showed that classification accuracy was higher than 98%. The research indicates that the spectral data of different positions of seeds can reflect their activity information, and it is feasible to detect and classify seeds in real time in the detection area of the separation pipeline.