水稻灌浆期籽粒中3个与淀粉合成有关的酶活性变化

在水培和盆栽条件下，研究了6个水稻品种(含籼/粳杂交组合、新株型品系)灌浆期强、弱势粒中ADPG焦磷酸酶(EC2.7.7.21)、淀粉合成酶(EC2.4.1.21)和淀粉分枝酶或Q-酶(EC2.4.1.18)的活性变化及其与灌浆充实的关系。3个酶的活性变化与籽粒灌浆动态相关联：淀粉酶最高活性出现的时间稍前或同步于最大灌浆速率的时间；ADPG焦磷酸酶     

氮磷钾不同配比对饲用稻威优198产量及糙米蛋白含量的影响

采用田间小区试验研究“推荐配比”(N:P2O5:K2O比率为190:90:100 kg hm-2)、“高氮量配比”(N:P2O5:K2O比率为210:90:100 kg hm-2)、“低氮量配比”(N:P2O5:K2O比率为170:90:100 kg hm-2)以及“常规配比”(N:P2O5:K2O比率为216:112.5:202.5 kg hm-2)4种氮、磷、钾配比施肥对饲用稻威优198蔗糖合成酶(SUS)、腺苷二磷酸焦磷酸化酶(AGPase)、硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)以及产量和糙米蛋白质的影响。结果表明:“推荐配比”能提高不同生育时期水稻功能叶(旗叶)和粒籽中碳、氮代谢关键酶的活性,这些关键酶活性的变化显著影响水稻产量和糙米全氮以及蛋白氮的含量。统计(P0.05)结果证实“推荐配比”能提高水稻产量达到8200 kg hm-2,与“常规配比”相比产量提高了24.81%;“推荐配比”糙米全氮和蛋白氮含量分别达到22.70 g kg-1和21.98 g kg-1,与“常规配比”相比差异显著,并且其全氮和蛋白氮含量分别提高17.01%,18.38%。     

GMPase超表达对番茄植株抗坏血酸含量及耐冷性相关生理指标的影响

 采用农杆菌介导法获得了GDP–D–甘露糖焦磷酸化酶基因（GMPase）超表达的转基因番茄植株,并且采用Western blot检测到有两株GMPase蛋白表达显著增加。比较了这两个株系和野生型植株中抗坏血酸含量及耐低温能力。与野生型番茄相比,GMPase超表达在常温及低温胁迫下均使GMPase活性提高,使AsA和DHA含量显著增加,降低了低温胁迫下膜脂过氧化产物MDA的积累。     

Evaluation of Root Sink Ability of Sweet Potato (Ipomoea batatas Lam.) Cultivars on the Basis of Enzymatic Activity in the Starch Synthesis Pathway

Activities of five enzymes, sucrose synthase (SUS), uridine 5'-diphosphate glucose pyrophosphorylase (UDPGPPase), fructose-1,6 bisphosphatase (FBPase), adenosine 5'diphosphate glucose pyrophosphorylase (ADPGPPase) and starch synthase (STS), in the metabolic pathway of starch synthesis, were compared between two sweet potato ( Ipomoea batatas Lam.) cultivars, Koganesengan (C.V.KOG, a recently released high yield cultivar) and Tsurunasigenji (C.V.TSU, an old, local cultivar with poor yield). The measurements were carried out using the root samples (tuberous, thick and fibrous roots) harvested at the fast tubering stage. Of the five enzymes, SUS, ADPGPPase and STS showed high activities in the tuberous root, particularly in that of C.V.KOG, and a similar trend was observed for activities of these enzymes on a protein basis. The increased activity of the three enzymes is considered to be one of the characteristics in a high yield cultivar, allowing the root to function effectively as a starch synthesis and storage organ.     

水稻AGPase小亚基基因的克隆测序及种质间遗传分化的研究

淀粉是构成和影响水稻产量和品质的最主要因素;ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)基因是影响淀粉合成的关键酶基因之一。本研究用编码AGPase小亚基基因(AGPsma)序列的特异引物(序列为F:5’-TACGCTATGCTCTTGAAAC-3’;R:5’-TATCTTCCCAGTAACCATCA-3’)对普通野生稻(元江)、粳稻(榆密15)、籼稻(93-11)及籼粳交品系(南34)进行PCR扩增、克隆、测序和序列对比。又用该引物对来源于13个国家的15份AA基因组和5份CCDD基因组的共20份野生稻及205份包括40份籼稻和165份粳稻的云南地方品种和改良品种(系)进行PCR检测。在以上4个不同类型水稻材料该引物上扩增出184bp和215bp的2个片段均为AGPase小亚基基因的序列。在该序列的109bp处,元江普通野生稻和榆密15为T,而93-11和南34为C;籼粳交品系南34在121~151bp区间缺失31个碱基。所有的225份供试材料可分为3类。第一类具有215bp大小的条带,包括了全部的野生稻材料和196份籼粳材料。其中籼稻数占籼稻样本总数的95%,籼稻地方品种占籼稻地方品种总数的75%;粳稻数占粳稻样本总数的83.6%,粳稻地方品种占粳稻地方品种总数的60%。第二类具有184bp的条带,包括28个籼粳材料。第三类同时具有215bp和184bp的片段,此类只有1个父母本具不同片段的滇型杂交粳稻品种。结果表明AGPsma序列在野生稻中可能尚未出现分化,但在籼稻、粳稻和地方老品种及改良品种中都出现了遗传分化。     

不同温度下水稻胚乳AGPase各同工酶基因表达特征分析(英文)

[目的]分析不同温度对水稻胚乳中AGPase各同工酶基因表达水平的影响。[方法]以特青和泰国香米为材料,利用人工气候箱设置高温(日平均温度33℃)和适温(日平均温度25℃)2个温度处理,结合实时荧光定量PCR技术分析比较了水稻淀粉合成关键酶腺嘌呤-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)7个同工酶基因AGPS1、AGPS2a、AGPS2b、AGPL1、AGPL2、AGPL3及AGPL4的表达特征。[结果]AGPase 3个同工酶基因AGPS2b、AGPL2和AGPL3表达较强,其中AGPL2相对表达量最高;AGPS2b、AGPL2和AGPL3在2个品种中的相对表达量在适温条件下的均高于高温处理,在特青胚乳中各时期2种温度处理下的相对表达量总体高于泰国香米中的相对表达量。[结论]本研究为进一步利用分子生物学技术培育稳定的优质水稻品种提供理论基础。     

木薯AGPase酶活性及其同工酶位点检测

本文以3个亲缘关系较远的高产木薯品种（SC124,SC8和Arg7）为材料,对块根发育过程中的AGPase活性和淀粉含量进行了测定,并利用AGPase同工酶电泳技术（非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳）对AGPase酶活性较高时期同工酶位点进行检测,旨在分析木薯块根AGPase同工酶位点与AGPase酶活性和淀粉积累的关系。结果表明：木薯块根发育过程中AGPase酶活性和淀粉含量呈极显著正相关（R=0．80212）,Arg7的AGPase酶活性和淀粉含量在块根发育都显著高于SC124和SC8。同工酶分析表明,木薯至少有6个同工酶位点（AGPa,AGPb,AGPc,AGPd,AGPe和AGPf）,且品种间具有多态性。其中,3个品种共有的4个同工酶位点分别为AGPa、AGPc、AGPd和AGPf,AGPe位点只在Arg7中出现,初步判断同工酶位点AGPe可能与其较高的酶活性和淀粉含量有关。本研究为系统研究木薯品种间AGPase酶活性与淀粉积累的关系提供了参考。     

不同温度下水稻胚乳AGPase各同工酶基因表达特征初步分析

以特青和泰国香米为材料,利用人工气候箱设置高温(日平均温度33qC)和适温(日平均温度25C)2个温度处理,结合实时荧光定量PCR技术分析比较了水稻淀粉合成关键酶腺嘌呤-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)7个同工酶基因AGPS1、AGPS2a、AGPS2b、AGPLI、AGPL2、AGPL3及ACPLA的表达特征.结果表明,AGP52b、AGPL2、AGPL3等3个同工酶基因表达较强,可能是水稻胚乳中AGPase基因表达的主要形式,其中AGPL2相对表达量最高;AGPS2b、AGPL2、AGPL3在2个品种中的相对表达量均为适温处理高于高温处理,在特青胚乳中各时期2种温度处理下的相对表达量总体高于泰国香米中的相对表达量.     

腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性对小麦K、V、T型不育系育性及籽粒形成的影响

为进一步探寻小麦不育系的不育机制和籽粒不饱满的生理机制,以冀5418核基因为遗传背景,对同核异质K、V、T型不育系叶片、幼穗和籽粒中的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-glucose pyrophosphorylase, AGPase)活性和淀粉积累量进行了动态观测,并与各自的保持系进行了比较。在雌雄蕊原基分化期, 不育系幼穗中AGPase活性较保持系高9.33~27.94 μmol g^-1 FW h⁻¹, 差异达极显著水平(F=133.81, P<0.0001); 而在四分体期, 不育系幼穗中该酶活性极显著低于保持系(F=13.97~75.20, P<0.0001),差异为4.27~7.44 μmol g^-1 FW h⁻¹。雌雄蕊原基分化期至四分体时期,不育系叶片中AGPase活性较保持系高7.39~80.77 μmol g^-1 FW h⁻¹,差异极显著(F=135.76~5454.28,P<0.0001)。不育系强、弱势粒中总淀粉、直链淀粉和支链淀粉积累量、AGPase平均活性、淀粉含量及直/支比均极显著低于保持系,且这些指标均表现为强势粒显著高于弱势粒。Logistic方程显示,不育系籽粒淀粉积累量的减少主要由淀粉积累速率降低引起;籽粒AGPase活性与淀粉积累速率显著或极显著正相关(r=0.4460~0.7150, P=0.0004~0.0487);灌浆期, 叶片中AGPase活性与光合速率呈负相关(r=−0.28634, P=0.2823)。因此,雄性不育的可能原因是雌雄蕊原基分化期幼穗和叶片中AGPase活性高,幼穗发育所需能量供应不足;而四分体期幼穗AGPase活性低,影响花粉中淀粉积累。不育系对籽粒AGPase活性具有明显的不良胞质效应,降低ADPG供应水平,影响淀粉的积累,以及旗叶AGPase活性对净光合速率的不良影响,是籽粒不饱满的重要原因之一。     

AGPase反义基因转化番茄研究*

 将含有魔芋AGPase反义基因的质粒pBAGP通过冻融法转化到根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）菌株LBA4404中,再采用叶盘法将其转化进番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）栽培品种“合作908”中,获得含AGPase基因的番茄抗性植株。最后,经卡那抗性鉴定、NPTⅡ基因和AGPase基因PCR扩增和PCR-Southern杂交检测表明,反义AGPase基因成功整合到番茄基因组,为番茄改良品质育种奠定了材料基础。