一种提纯小麦低分子量麦谷蛋白亚基的简便方法

本文介绍了一种从普通小麦中制备未被高分子量麦谷蛋白亚基（ＨＭＷ－ＧＳ）或麦醇溶蛋白污染的低分子量麦谷蛋白亚基（ＬＭＷ－ＧＳ）的方法。根据丙酮对沉淀的选择性拟定一个简便的提纯程度，可以获得相应于ＨＭＷ－ＧＳ和ＬＭＷ－ＧＳ的两种分馏物。蛋白质分馏要通过还原或者还原且烷基化而获得。在该程序中按比例增加丙酮浓度可获取大量和ＬＭＷ－ＧＳ》     

杂交小麦组织氮积累及含量的杂种优势

选用6个杂交小麦及其7个亲本材料在不同施氮条件下，研究了小麦在不同生育时期不同组织器官的氮积累和含量的杂种优势及其与籽粒产量、籽粒氮产量和含量的关系。结果表明．在施氮条件下，组织氮积累和含量在多数取样期表现正向杂种优势，杂交种CH51和APOLLO尤为如此。6个杂交小麦籽粒产量杂种优势的平均值为9．6％，MERCURY的杂种优势最高，达到了22．72％。在施N条件下，APOLLO的籽粒氮含量杂种优势为8．1％，在6个杂种小麦中最高。在多数取样期，植株、茎秆氮积累和含量的杂种优势与籽粒氮产量和含量杂种优势存在中度偏高的正相关关系，与籽粒产量的杂种优势无显著相关关系，因此，在杂交小麦选育中，在保持较高的籽粒产量优势下，选择高的组织氮积累和含量优势，很有可能提高籽粒氮含量的杂种优势。     

普通小麦供体种穗发芽抗性相关基因 AIP2的克隆与进化研究

克隆普通小麦3个基因组供体种的穗发芽抗性相关基因 AIP2（ABI3 interacting protein 2）,预测、分析其功能,阐明其保守区域在不同材料间的变异,为其进化研究提供理论依据,同时为普通小麦 AIP2基因的研究以及利用该基因改良穗发芽性状奠定基础。以野生一粒小麦（Triticum boeoticum,AA,2n=14）、拟斯卑尔脱山羊草（Aegilops speltoides,SS,2n=14）、节节麦（Aegilops tauschii, DD, 2n=14）为材料,采用同源克隆的方法克隆 AIP2基因,利用生物信息学软件分析其基因结构及功能,并进行遗传进化分析。结果表明,从小麦3个供体种材料中成功克隆 AIP2基因,该基因开放阅读框非常保守,均为969 bp,编码323个氨基酸残基。3个供体材料间 AIP2氨基酸序列仅存在7个氨基酸残基的差异,结构域预测结果显示,AIP2蛋白含有锌指环家族典型的锌指环结构域,进化分析发现, AIP2基因在植物中非常保守,推测该基因在禾谷类作物中可能具有相似的功能。     

不同肥水模式下冬小麦盛花期上三叶光合速率研究

试验对3个冬小麦品种在3种施氮量、2种施氮方式和3种灌溉模式下盛花期上三叶光舍速率进行研究,结果表明：适当的施氮量、合理的施氮方式和灌溉次数对提高冬小麦的光合速率具有重要意义。选择西农979小麦品种,采用180kg·hm-2的施氮量,60％作底肥、40％作追肥的施氮方式和冬灌、春灌各一次的灌溉模式进行组配最为理想。冬小麦上三叶的光合速率与当日温度关系密切,其规律是随着温度的升高而升高,当达到一定温度时,光合速率不再升高,反而有下降的趋势。其光合速率上午显著大于下午,中午因小气候不适下降明显。由于冬小麦旗叶接受光照的条件优于倒二叶,倒二叶优于倒三叶,所以旗叶的光合速率整体上比倒二叶高、倒二叶比倒三叶高。说明旗叶在小麦产量形成过程中起到了非常重要的作用,越是靠近穗部的叶片对产量的贡献越大。     

普通小麦中国春–簇毛麦易位系T1DL•1VS和T1DS•1VL的农艺和品质特性

为明确普通小麦中国春–簇毛麦整臂互补易位系T1DS?1VL和T1DL?1VS对农艺特性和加工品质的效应, 于2008-2010年在陕西杨凌连续2个生长季对这2个易位系和CS的主要农艺性状和加工品质性状进行了研究, 并采用SDS-PAGE法对簇毛麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因进行了进一步的染色体臂定位。结果表明, 这2个易位系的抽穗期和成熟期相同, 但比CS晚1~2 d, T1DS?1VL其他农艺性状与中国春相似, T1DL?1VS的春季单株分蘖、千粒重和单株粒重显著高于中国春;2个易位系的籽粒蛋白质含量与中国春无显著差异, T1DS?1VL的Zeleny沉淀值、面团形成时间、稳定时间和粉质仪质量指数显著降低;相反, T1DL?1VS的这些性状值显著提高。说明T1DS?1VL易位系对小麦的面团强度有显著的负向效应, 而T1DL?1VS易位系显著增强面筋强度。SDS-PAGE分析结果表明, 簇毛麦的1VS和1VL上均含有簇毛麦的HMW-GS基因Glu-V1, 但该基因在T1DL?1VS中的表达可能强于在T1DS?1VL中。     

优质强筋小麦陕253的面包加工技术研究

为给优质强筋小麦品种的面包加工提供理论依据,以面包硬度、内聚性、胶粘性、咀嚼性、弹性、回复性作为评价指标,研究了陕253面粉加水量及和面时间的最佳值,在此基础上通过正交试验来确定最佳的添加剂组合.单因素分析结果表明,在绝大多数情况下,加水量及和面时间对陕253面包加工品质有显著或极显著的影响,且不同参数对加水量及和面时间反应趋势不同.添加一定量的改良剂可以改善面包的品质,但添加量过多对面包品质有负效应.正交试验结果表明,陕253面粉最佳加水量为小麦粉质量的62%,最佳和面时间为9 min;添加剂最优组合为卵磷脂1.3%、谷朊粉4%、小麦胚芽粉5%.     

三个小麦新品种萌发期和幼苗期抗旱性的综合评价

为了鉴定西农538、西农556和西农558三个小麦新品种的抗旱特性,以抗旱性不同的三个生产上大面积推广的小麦品种晋麦47、小偃22和西农979为对照,通过在不同梯度的渗透胁迫(5%,10%,15%,20%PEG-6000)处理下,测定这6个品种在萌发期和幼苗期的发芽率、发芽势、胚芽鞘长、超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶(CAT)等指标,运用相关分析、主成分分析、模拟隶属函数等方法对这6个品种的抗旱性进行综合评价。结果表明:(1)在不同梯度的渗透胁迫处理下,各单项指标对不同品种抗旱性的影响不同,各指标间存在不同程度的相关性。(2)通过主成分分析,5%和10%PEG胁迫下将12个单项指标转化为4个相互独立的综合指标,15%和20%PEG胁迫下将12个单项指标转化为3个相互独立的综合指标,4种胁迫梯度下其累计贡献率依次达到了92.61%、92.96%、88.74%和93.12%。(3)通过抗旱性综合评价值(D值),将这6个小麦品种分为三类:西农538与对照品种晋麦47为强抗旱型;西农558与对照品种小偃22为中等抗旱型;西农556与对照品种西农979为弱抗旱型。     

小麦 TaCP3基因的克隆及其参与非生物胁迫的表达分析

半胱氨酸蛋白酶(cysteine protease,CP)是植物中重要的蛋白酶家族之一,广泛参与植物的各种生理过程;TaCP3属于papain-like(木瓜蛋白酶)家族的半胱氨酸蛋白酶,在小麦的生长发育及抗逆中起到重要作用。为研究 TaCP3基因的结构特征,以及在干旱、高盐、低温和高温胁迫下的表达情况,从小麦抗旱品种西农538中克隆了 TaCP3基因,该基因仅含1个1125 bp的开放阅读框,编码374个氨基酸,在蛋白氨基端有一个28个氨基酸残基组成的信号肽,羧基端具有木瓜蛋白酶亚家族的保守结构域。生物信息学分析表明, TaCP3与大麦和山羊草半胱氨酸蛋白酶基因相似性最高。同时,本研究构建了pcold-TF/TaCP3原核表达载体,通过转化大肠杆菌BL21(DE3),成功表达了TaCP3重组蛋白,分子量约为40 kD。qRT-PCR结果表明, TaCP3的表达对干旱、高盐、低温和高温胁迫均有响应,初始都呈先降后升的趋势;且对干旱胁迫有强烈的正向响应。     

小麦中国春NAM转录因子Gpc-1和Gpc-2灌浆期时空表达模式分析

【目的】对面包小麦(Triticum aestivumL.)中国春NAM转录因子Gpc-1（TaNAM-A1、TaNAM-B1、TaNAM-D1）和Gpc-2（TaNAM-B2、TaNAM-D2）灌浆期的表达模式进行全面系统的分析,为深入了解其协同调控籽粒发育时期组织衰老和矿物元素转运的方式及各基因间相互作用提供参考。【方法】从中国春中克隆Gpc-1和Gpc-2的全长cDNA编码序列并进行序列比对分析。采用荧光定量PCR (qRT-PCR)定量分析各基因在不同组织中的表达特性。以多个经评估的稳定基因作为内参,并采用Pfaffl法对Gpc-1和Gpc-2的相对表达量进行计算。针对Gpc-1和Gpc-2 5′或3′非翻译区（UTR）的差异核苷酸序列设计5条特异性寡核苷酸探针,地高辛标记后利用mRNA原位杂交技术分别在花后的旗叶、穗下节及籽粒中对基因的表达进行组织定位。【结果】利用一对特异性引物,从中国春中克隆到TaNAM-A1、TaNAM-B2、TaNAM-D1、TaNAM-D2以及具有功能的TaNAM-B1,且其核酸序列与野生二粒小麦（Triticum turgidum var.dicoccoides）野生型TtNAM-B1完全一致。Gpc-1和Gpc-2的转录本均广泛地分布于倒二叶、旗叶、穗下节、颖壳、穗轴及籽粒中。但不同于Gpc-1, Gpc-2在花后的根中并不表达。mRNA原位杂交结果显示,Gpc-1和Gpc-2具有相同的组织表达特异性,除叶表皮细胞、种皮和果皮外普遍在旗叶、穗下节以及籽粒的其他细胞类型中具有表达。其转录本大量积累于叶肉细胞,而在穗下节及叶片维管束中表达量则相对较低。籽粒中Gpc-1和Gpc-2的表达具有不均一性,其转录水平在胚中较高,与矿物元素运输相关的主要组织（维管束、色素链、珠心突出及传递细胞）及糊粉层中次之,而胚乳中表达量相对较低。qRT-PCR结果显示各NAM基因的表达特性在不同组织及基因间存在差异。TaNAM-D2在各组织中表达量均最低;籽粒中TaNAM-D1丰度最高,穗下节、颖壳及穗轴中TaNAM-B2转录水平高于其他基因,而旗叶中TaNAM-B2与TaNAM-A1表达量最大。开花前,TaNAM-A1、TaNAM-B1、TaNAM-B2和TaNAM-D2在倒二叶、旗叶、穗下节、颖壳、穗轴及籽粒中均有表达。花后15 d,倒二叶、穗轴及籽粒中TaNAM-A1的表达水平先于旗叶（25DAA）出现下降,在穗下节及颖壳中则持续增长至30DAA;籽粒中TaNAM-B1丰度在15DAA达到最大值,而其他组织中其最大值出现于25DAA（旗叶、颖壳）及30DAA（倒二叶、穗下节和穗轴）;除旗叶（25DAA）及穗下节（20DAA）外,TaNAM-B2转录水平在其他组织中均从15DAA起迅速降低;不同于其他基因,TaNAM-D1仅从花后开始表达,其丰度在各分析组织中不断增加至灌浆后期（25DAA或30DAA）。颖壳中TaNAM-D2表达水平在15DAA开始降低,早于叶片（25DAA）及其他组织。【结论】Gpc-1及Gpc-2转录因子参与调控籽粒中矿物元素的转运,但与该组织中细胞程序性死亡（programmed cell death,PCD）或衰老无显著联系;灌浆期各基因间表达特性不尽相同,其在功能上具有差异。Gpc-1和Gpc-2或仅参与对矿物元素转运的调控或同时平行调控组织的衰老。     

利用HPCE构建小麦LMW-GS标准图谱初探

为给不同小麦品种低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）的鉴定、品质预测提供快速、准确的方法,以黄淮麦区14个普通小麦品种为材料,首先利用SDS-PAGE和分子标记确定LMW-GS组成,然后采用改进的HPCE体系分离LMW-GS,最后通过控制变量法比对小麦品种间相同亚基以判断各LMW-GS亚基在图谱中对应的峰。结果表明,采用SDS-PAGE和分子标记相结合的方法可以更加准确地鉴定小麦LMW-GS;利用HPCE体系获得的小麦LMW-GS图谱具有很高的重复性,重复试验所得小麦LMW-GS图谱中各个峰迁移时间的相对标准偏差均在0.30%以下;通过控制变量法所建立的小麦LMW-GS图谱可以实现Glu-A3a、Glu-A3c、Glu-A3d、Glu-B3a、Glu-B3d、Glu-B3h的快速鉴定。