总状毛霉(Mucor racemosus)甲壳素脱乙酰酶全长cDNA的克隆及序列分析

用保守的特异引物进行PCR扩增,结合RACE技术,分离和克隆到了总状毛霉(Mucorracemosus)甲壳素脱乙酰酶(CDA)的全长cDNA,并进行了全序列测定,提交GenBank登陆号DQ538514。研究结果表明:(1)总状毛霉CDA基因全长为1506bp,包括67bp5'非翻译区,1344bp阅读框以及95bp3'非翻译区,3'非翻译区包含Poly(A)加尾信号AATAAA。总状毛霉的CDA基因共编码448个氨基酸,在该基因中部还包含一个144氨基酸的多糖脱乙酰酶结构域,约占CDA基因全长的32%。(2)总状毛霉CDA基因与其它相近种米根霉(Rhizopusoryzae)、卷柄根霉(Rhizopuscircinans)的CDA1和CDA2、鲁氏毛霉(Mucorrouxii)、卵形孢球托霉(Gongronellabutleri)、匍枝根霉(Rhizopusstolonifer)、布拉克须霉(Phycomycesblakesleeanus)和酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)的CDA1和CDA2的基因序列同源性分别为:75%、58%、56%、56%、48%、39%、39%、17%和16%;相应的氨基酸序列的同源性分别为:69%、57%、59%、55%、47%、30%、32%、18%和21%。表明CDA基因在不同的真菌中有着不同的亲缘关系。(3)根据总状毛霉CDA基因的氨基酸序列构建的不同真菌的系统树,与采用经典分类法构建的系统树基本一致。(4)通过生物信息学的方法,预测该基因所编码的蛋白质三级结构,验证了该蛋白质具有甲壳素脱乙酰酶完整的功能性结构,并包含一个多糖脱乙酰酶结构域,两者具有相似的空间结构。     

利用毛霉工业化生产腊八豆的研究

为探讨腊八豆工业化生产的可能性，利用从腐乳胚中分离筛选出来的毛霉菌株，人工接种于熟化的大豆，结果表明，人工接种0．5％的纯种毛霉，在卫生条件控制较为严格的情况下恒温发酵，只需2－3d便于可获得理想的霉豆坯，经7－10d的后发酵后便可获得品质鲜美的腊八豆，比传统的制作腊八豆的生产周期缩短近1个月，并可进入批量生产，经分析，除大豆异黄酮含量略有损失外，其余有效成分比原大豆均有提高。     

普通小麦─大赖草6N二体异附加系的选育与鉴定

根据花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对情况及染色体Ｃ－分带，在中国春－大赖草杂种回交后代中选育出１个稳定的二体异附加系９２Ｇ４６０。通过分析亲本及９２Ｇ４６０的苗期叶片ＧＯＴ同工酶酶谱表型，推测９２Ｇ４６０中临时编为第１１号的大赖草染色体来自Ｎ染色体组，该染色体携有属于第６部分同源群的同工酶结构基因Ｇｏｔ－Ｎ２，故可以将大赖草中临时编为第１１号的染色体命名为６Ｎ。     

大赖草和新麦草物种专化DNA重复序列研究Ⅱ在小麦族中分布的多态性

大赖草和新麦草中克隆的５个ＤＮＡ重复序列与小麦族不同物种ＤＮＡ进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交。结果表明,这５个重复序列在Ｌｅｙｍｕｓ属（赖草属）和Ｐｓａｔｈｙｒｏｓｔａｃｈｙｓ属（新麦草属）中的丰度与小麦、大麦和黑麦相差悬殊,可以作为这２个属染色体的分子标记检测其导入小麦、大麦和黑麦后的踪迹,尤其是ｐＬｒ６４７对这２个属专化性更强,应优先选用。另外,结合本研究结果对小麦族有关种属染色体组的进化问题进行了讨论。     

普通小麦大赖草易位系T3AS·3AL-7Lr#1S的分子细胞遗传学鉴定

大赖草对赤霉病具有较好的抗性,将大赖草赤霉病抗性基因转入普通小麦,对拓宽小麦赤霉病抗性基础有重要意义。本研究在获得抗赤霉病普通小麦-大赖草异附加系基础上,采用1 200 R ⁶⁰Co-γ射线处理小麦-大赖草二体附加系DA7Lr花粉,授予已去雄的普通小麦中国春,对其后代(M₁)种子根尖细胞有丝分裂中期染色体进行GISH分析,获得了1株具有1条普通小麦-大赖草易位染色体的植株,让其自交,对自交后代中具有2条易位染色体植株的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ进行观察,发现2条易位染色体形成了稳定的环状二价体,表明该植株为纯合体。利用顺序GISH-双色FISH分析,结合C-分带、小麦D基因组专化探针Oligo-pAs1-2和B基因组专化探针Oligo-pSc119.2-2,进一步鉴定出该普通小麦-大赖草易位系为T3AS·3AL-7Lr#1S,且筛选出了可追踪该易位系的3个EST-STS分子标记BE591127、BQ168298和BE591737。该易位系的育成为小麦赤霉病遗传改良提供了新种质。     

大赖草染色体对小麦农艺性状和抗病、耐热性的效应研究

【研究目的】明确大赖草染色体对小麦农艺性状、抗病性和耐热性的效应,为进一步利用大赖草优异基因提供理论依据。【方法】通过黄矮病、白粉病、条锈病人工接种或自然发病鉴定抗病性,以分期播种模拟高温胁迫环境,通过千粒重变化评价耐热性,收获后调查农艺性状、再生性,对小麦-大赖草二体附加系、代换系和亲本‘中国春’进行农艺性状效应鉴定。【结果】结果表明,10个异染色体系苗期对白粉病菌株E09均表现高感,温室成株期白粉病抗性好于对照普通小麦‘中国春’;对条锈病抗性表现均优于‘中国春’。大赖草H染色体有增加穗长、小穗数、提早抽穗期、增加黄矮病抗性的正向效应。大赖草H、A染色体具有增加耐热性的正向效应;大赖草J染色体对粒长、粒宽和粒厚均有正向效应。大赖草A、L染色体含有控制芒的基因,大赖草F具有再生性和复小穗基因,【结论】10份异染色体系中未发现含高抗小麦白粉病基因的大赖草染色体,大赖草附加系DALr#A、DALr#F、DALr#H、DALr#J可用于小麦农艺性状、抗黄矮病、条锈病和耐热性的改良。     

不同环境因素对大赖草种子萌发的影响

针对大赖草种群的自然更新率低、实生苗少的状况,研究了水分、盐分和埋深处理对大赖草种子萌发的影响。结果表明,大赖草种子具有快速吸水的特性;较低浓度（5％～10％）的PEG处理对层积8周后大赖草种子萌发率影响不明显,随着PEG浓度的升高,萌发抑制作用增强;盐分对其层积8周后种子的萌发具有明显抑制作用,在0．2mol／LNaCl溶液中仅有17％的种子萌发,而将盐溶液中处理15d的种子转移至蒸馏水中后,种子恢复萌发率随盐浓度升高而升高;沙埋深度的增加使其种子的萌发率呈先上升后下降的趋势,当沙埋深度为4cm时,种子萌发率最高为30％。经综合分析,干旱少雨、盐碱及风蚀沙埋的自然环境是大赖草种子在自然状态下萌发困难的主要因素。     

豆渣产品的开发与利用

利用毛霉（Mucor）和红曲霉（Monascus）分别进行前发酵后,按合适比例混合进行后发酵制作霉豆渣。结果表明：毛霉与红曲霉产a-淀粉酶的能力均很弱,且毛霉的产蛋白酶能力高于红曲霉,毛霉与红曲霉发酵豆渣的氨基酸态氮及游离氨基酸含量都比较接近;霉豆渣经后发酵后,呈天然淡红色,具有独特的香味。     

盐胁迫对普通小麦-大赖草异附加系种子萌发及幼苗生长的影响

以中国春和普通小麦-大赖草异附加系DA5Lr、DA7Lr、AddLr11″、AddLr2″DA7Lr#1S和DA5Lr#1L为试材,研究了NaCl对其种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,随着NaCl浓度的升高,它们的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽长、单株鲜、干重及胚芽鞘相对生长率均受到抑制,而DA7Lr材料受抑制程度明显低于其它材料。在100mmol/LNaCl胁迫下,DA7Lr的种子发芽率下降率、发芽势下降率、发芽指数下降率、活力指数下降率和芽长下降率分别为22.92%、16.28%、57.38%、69.39%和25.54%,分别低于中国春种子32.64%、49.78%、23.25%、4.31%和10.66%;100mmol/LNaCl胁迫48h,DA7Lr种子胚芽鞘相对生长率为0.267mm/h,比中国春提高117.1%;100mmol/LNaCl胁迫下,第9天调查结果,DA7Lr幼苗单株鲜、干重分别为76.4mg和10.6mg,分别比中国春增加7.1%和82.8%,表现出了较高的耐盐性。     

将大赖草种质转移给普通小麦的研究Ⅳ．通过花药培养选育双重二体异附加系和代换-附加系

通过普通小麦“中国春”与抗赤霉病的亲缘物种大赖草杂种回交后代ＢＣ２Ｆ３和自交Ｆ４代的花药培养,获得了７２株花培植株,其中２８株结实。这些株系的株高、穗形和成熟期等性状在Ｈ２系间差异明显,但株系内整齐一致。对２８个Ｈ２代株系进行根尖细胞染色体计数,２５个２ｎ＝４２,１个２ｎ＝４４,２个２ｎ＝４６。通过花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对分析和染色体Ｃ－分带,在Ｈ２代中选育出一个异代换－附加系（２ｎ＝４４）Ｌ０７,两个双重二体异附加系（２ｎ＝４６）Ｌ０３－０５和Ｌ０６。