不同萃取头对百农矮抗58面粉香气成分分析的比较

采用50/30μm DVB/CAR/PDMS、65μm PDMS/DVB、75μm CAR/PDMS和100μm PDMS 4种不同涂层纤维的萃取头萃取百农矮抗58(AK58)面粉香气成分,顶空固相微萃取(HS-SPME)与气质联用(GC-MS)相结合,对AK58面粉中的香气成分进行初步分析鉴定。结果表明,4种萃取头共检测出48种挥发性化合物,采用50/30μm DVB/CAR/PDMS和65μm PDMS/DVB萃取头结合HS-SPME,可以较全面地提取AK58面粉的挥发性成分。     

大豆二酰甘油酰基转移酶基因GmDGAT1A启动子的克隆与功能分析

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是催化三酰甘油生物合成的关键酶,在三酰甘油的合成和积累过程中具有重要调控作用。为了研究大豆DGAT基因表达调控的分子机制,以大豆品种科丰1号为材料,通过PCR方法对GmDGAT1A的启动子(promoter-GmDGAT1A,pGmDGATIA)进行克隆,并通过转化拟南芥和GUS组织定位研究其功能。结果表明:以大豆叶片DNA为模板,成功克隆到GmDGAT1A基因ATG上游2 192 bp启动子序列。序列分析表明,pGmDGAT1A除具有启动子所必需的TATA-box和CAAT-box等基本顺式作用元件外,还含有多个响应于光、赤霉素和脱落酸等顺式作用元件。以GUS为报告基因,成功构建了植物表达载体pCAMBIA1381Z-pGmDGAT1A,并转化野生型拟南芥获得转基因植株。对转基因拟南芥植株进行PCR检测,能扩增到2 192 bp目标条带,表明已获得含有pGmDGAT1A的转基因拟南芥阳性植株。GUS组织化学染色结果显示,转基因拟南芥幼苗的叶脉和根染色较深,但是主根和侧根的根尖部分未染色;成熟期转基因拟南芥植株的根、叶脉以及角果内的隔膜和珠柄染色较深,茎和发育的种子未染色,表明pGmDGAT1A驱动的GUS主要在转基因拟南芥的根、叶脉以及角果内的隔膜和珠柄中表达。综上,克隆的大豆GmDGAT1A启动子具有活性,能够驱动下游目标基因的表达,有望应用于转基因育种。     

中国新疆与黄河流域节节麦的传播关系

利用微卫星分子指纹方法分析了来自新疆和黄河流域(陕西、河南)节节麦的亲缘关系,探讨中国节节麦的传播问题。结果表明:①至少有两个不同的节节麦居群由中东传入了中国;②中国节节麦的传播路径可能是由中东经丝绸之路的北道传入新疆,然后传入黄河流域。但是,也不能排除中国节节麦由丝绸之路传入黄河流域,然后再传入新疆的可能性。     

影响馒头品质的相关指标分析

为给优质馒头专用小麦的培育和馒头品质改良提供参考依据,以来源于北方冬麦区、黄淮冬麦区、西南冬麦区和长江中下游冬麦区的128个小麦品种(系)为材料,利用感官评价与质构仪测试相结合的方法,分析影响馒头品质的相关指标。结果表明,馒头感官品质中,除馒头的比容与色泽、结构、弹韧性、黏牙性和气味的相关性不显著外,其他指标间均为极显著正相关;馒头质构指标中,馒头的硬度与内聚性和咀嚼性分别呈极显著负相关和正相关;馒头质构指标中的黏附性、弹性、硬度和咀嚼性与馒头感官品质的相关指标显著相关,可以在一定程度上补充或矫正相关的感官评价分析。同时,筛选出感官品质较好的材料有中优9507、CMT-3T88和陕182等,质构指标较好的材料有扬00-126、新麦19和新春9号等,这些材料适合制作优质手工馒头;尤其是筛选出的感官品质和质构指标均较好的材料Kn3106、川麦107、新春9号和新麦19,可作为小麦优质资源加以利用。参试材料的面粉白度较低(平均值为73.83)且高白度材料较少;面粉白度高于80的小麦品种(系)仅有T21-6和武汉麦,这些材料可作为高白度小麦优质资源加以利用,有助于改良馒头的色泽品质。     

不同来源小麦面粉香气成分的比较研究

采用顶空固相微萃取(HS-SPME)与气相质谱(GC-MS)相结合方法,对5种不同来源小麦(Triticum aestivumL.)面粉的香气成分进行比较分析。结果表明,5种不同来源小麦面粉中鉴定出42种香气成分,共有香气成分13种,其相对百分含量约占各自香气总量的50%以上,可归为烃类、醇类、醛类、酸类、苯环类和杂环类等6大组分。其中,烃类和醇类组分数量和其组分相对百分含量都明显高于醛类、酸类、苯环类和杂环类,占各自香气成分相对百分含量的49.62%~78.74%。不同来源小麦之间的香气成分存在一定差异;小麦面粉中的香气成分主要以烃类、醇类组分为主。     

野生二粒小麦籽粒蛋白质含量和库容性状的遗传多样性与可利用性研究

为了从近缘物种中寻找高蛋白质含量和大库容特性的遗传种质,为高产、优质,以及二者并重型小麦新品种培育提供基因资源,本研究对110份引自以色列的野生二粒小麦籽粒蛋白质含量、千粒重、库容等性状进行了分析。结果表明,野生二粒小麦的蛋白质含量、千粒重、籽粒长度、宽度、厚度及粒积均具有较丰富的遗传多样性。其中,蛋白质含量变幅为13.17%~27.20%,平均19.89%;千粒重变幅为7.95~33.02g,平均20.20g;籽粒长度变幅为6.59~10.16 mm,平均8.60 mm;籽粒宽度变幅为1.21~2.77 mm,平均2.11 mm;籽粒厚度变幅为1.67~2.83 mm,平均2.33 mm;籽粒粒积变幅为16.16~71.21 mm3,平均43.78 mm3。相关分析表明,110份野生二粒小麦的蛋白质含量与千粒重整体上呈显著负相关性(r=-0.254,P<0.01),而粒长、粒宽、粒厚、粒积各库容性状之间,以及各库容性状与千粒重之间均在0.001水平上显著正相关。但蛋白质含量与千粒重之间相关性的具体表现因材料而存在差异。比较分析发现,一些材料具有蛋白含量、千粒重和粒积均高的特性。与普通小麦相比,野生二粒小麦中蕴藏着丰富的高蛋白质含量和大库容性的特异基因资源。     

不同质量等级百农4199小麦面粉中脂肪酸组分的GC-MS分析

为了解不同质量等级小麦面粉中脂肪酸组分及含量差异,探讨小麦质量等级与营养成分间的关系,研究采用GC-MS检测方法,对3种不同质量等级(一级、二级、三级)百农4199小麦面粉中脂肪酸成分及含量进行分析。结果表明,3个质量等级面粉中分离出了4种脂肪酸成分,棕榈酸、亚油酸、油酸、硬脂酸的平均含量分别为0.554 9‰、0.474 8‰、0.175 2‰和0.041 9‰,总脂肪酸含量平均值为1.246 8‰;不饱和脂肪酸(UFA)稍高于饱和脂肪酸(SFA),比例约为1.1∶1.0,SFA∶MUFA∶PUFA比例约为1.0∶0.3∶0.8。不同质量等级百农4199小麦面粉中所含脂肪酸成分一致,其含量存在极显著差异,4种脂肪酸成分含量及总脂肪酸含量均随小麦质量等级的升高而降低。     

小麦幼苗根系应答重金属Pb胁迫的转录组分析

为了探究小麦对重金属铅(Pb)胁迫应答的分子机制,采用水培法对小麦品种矮抗58进行不同质量浓度[0(对照)、40、80、160 mg/L]Pb胁迫处理,并对幼苗根系进行转录组测序,筛选分析差异表达基因,进行GO分类及KEGG富集分析。结果表明,不同质量浓度Pb处理下,小麦幼苗的根长和根数均受到抑制,且随着Pb质量浓度升高抑制作用增强。在Pb胁迫处理与CK间共获得了38 904个差异表达基因。其中,40、80、160 mg/L Pb条件下分别有6 072、16 581、16 251个差异表达基因。选取80 mg/L Pb处理的差异表达基因作为研究重点分别进行GO分类和KEGG通路富集分析。GO分类发现,上调差异表达基因主要富集在免疫系统过程、运动过程、代谢过程、节律性过程及催化活性和电子载体活性等方面,下调差异表达基因主要富集在发育过程、生长过程、定位过程、复制过程、生殖过程及转运活性和抗氧化活性等方面;KEGG富集分析发现,上调差异表达基因主要涉及植物激素信号转导途径、植物-病原互作途径、药物代谢途径、MAPK信号通路等方面,下调差异表达基因主要涉及次生代谢物的生物合成途径、苯丙烷类生物合成途径、抗生素生物合成途径、碳代谢和蔗糖代谢等方面。选取6个响应Pb胁迫的差异表达基因进行RT-PCR验证,结果表明6个差异表达基因的表达模式与RNA-Seq分析结果一致,进一步验证了RNA-Seq结果的准确性。     

基于FISH和SNP标记分析百农64对其衍生品种的遗传贡献

百农64因其抗病性好、适应性广，已成为黄淮南片麦区小麦育种的重要亲本之一。本研究将荧光原位杂交（FISH）和小麦55K SNP芯片分析相结合，对百农64及其衍生品种（百农207、百农160、华育198和04中36）和相关亲本共8份小麦材料进行全基因组分析，揭示百农64对其衍生后代的遗传贡献。结果表明，在研究材料中共鉴定出48种染色体多态类型（block），A、B和D基因组分别为18、20和10种，其中1A和6B染色体多态类型最多；在百农64和百农207中鉴定出了臂间倒位perInv6B，在5份小麦材料中鉴定到了小麦-黑麦T 1RS/1BL易位。利用55K SNP芯片在供试材料的A、B和D基因组分别获得8 504、9 726和5 093个多态性SNP标记，多态信息含量（PIC）变异范围在0.110~0.375之间，平均值为0.295；百农64特异性SNP在衍生品种的A、B和D三个基因组上的分布比例分别为54.2%、46.9%和36.5%，6A染色体比例最高（85.4%），在百农207、华育198和04中36各染色体上分布比例的平均值均超过了50.0%。整合48个细胞学和23 323个SNP标记分析显示，除百农160以外，其余3个衍生后代与百农64的遗传相似系数（GS）都超过了0.700；聚类分析结果显示百农64与其4个衍生品种聚为一类，与遗传相似系数结果一致。研究表明百农64对其衍生后代遗传贡献率较高，这为小麦种质资源利用和新品种选育过程中的亲本选配提供了理论支撑。     

小麦GPX基因的克隆及植物表达载体构建

谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPXs)是植物体内清除活性氧的主要酶,与植物抗逆性紧密相关。为利用农杆菌介导法转化小麦以及提高小麦抗逆能力奠定基础,采用RT-PCR方法从小麦品种新麦26中克隆GPX基因的编码区序列,运用T-A克隆方法克隆pGM-T载体,通过酶切、连接和转化等技术构建植物表达载体。结果表明:扩增到约为500bp的GPX基因,成功构建植物表达载体pBI121-GPX,并导入农杆菌LBA4044中。