薄壳苦荞的氮代谢关键酶活性与品质分析

薄壳苦荞可直接脱壳加工米,是苦荞米产业发展的重要种质资源.本研究选用杂交育成的薄壳品种'贵米苦荞55号'为材料,对灌浆期叶片、茎和籽粒中氮代谢的关键酶活性、总氮含量、蛋白质和总黄酮含量等进行分析测定.基于One-way ANOVA分析结果发现,灌浆期苦荞叶片NR活性、茎NR活性、籽粒NR活性、叶片GOT活性、茎GOT活性、籽粒GOT活性、叶片GPT活性与茎GPT活性存在显著变化.灌浆期间'贵米苦荞55号'叶片NR活性均显著高于'晋荞麦2号',籽粒NR活性仅在灌浆后10和15d显著提高;叶片GOT活性在多个时期显著降低,但籽粒GOT活性在灌浆后5、25和30 d显著提高.而苦荞叶片、茎和籽粒中全氮含量不存在显著变化.推测苦养生殖生长与营养生长重叠导致了不同组织对氮源的竞争,进而影响了灌浆期植株各器官的氮代谢水平.'贵米苦荞55号'种子球蛋白和醇溶蛋白含量显著提高,谷蛋白含量显著降低,但总蛋白质和总黄酮含量与'晋荞麦2号'无明显差异,说明其具有较高的营养与保健价值,薄壳苦荞米可作为典型的低谷蛋白高黄酮谷物用于日常饮食.研究结果可为薄壳苦养的高产优质育种与栽培技术研究提供科学参考.     

苦荞糖转运载体FtSWEETs的鉴定与生物信息学分析

植物SWEET转运蛋白是介导糖类进行跨膜运输的重要载体。本研究基于苦荞转录组测序数据库,筛选到34个FtSWEETs基因。基因序列分析发现,苦荞FtSWEETs基因序列长度为533～2 890 bp,编码氨基酸残基为51～327个。聚类分析发现,苦荞FtSWEETs被归为4类,4个属于类型I,9个属于类型Ⅱ,6个属于类型Ⅲ,11个属于类型Ⅳ。蛋白序列分析发现,29个FtSWEETs的最长开放阅读框(MaxORF)编码蛋白具有跨膜结构域。基于苦荞茎的转录组测序分析,共检测到15个FtSWEETs基因在苦荞幼苗茎中表达,包含11个差异表达基因(DEGs)。其中,4个DEGs在出苗后5 d的茎中高表达,随后急剧下降;4个DEGs在出苗后5～15 d的茎中表达量逐渐下降;1个DEG在出苗后10和15 d的茎中高表达,2个DEGs在出苗后15 d的茎中高表达,推测这可能与它们在不同发育阶段发挥特定功能有关。相关性分析发现苦荞FtSWEETs基因间存在多个显著正相关或负相关关系,说明其可能存在协同或功能互补效应。本研究为进一步探索苦荞糖转运的分子调控机制提供了依据。     

苦荞蔗糖转运体家族FtSUCs的鉴定与生物信息学分析

植物蔗糖转运体家族蛋白( sucrose transporter, SUC)是介导蔗糖跨膜运输的重要载体。本文基于苦荞幼苗发育过程中转录组测序获得的数据库,筛选鉴定到10个FtSUCs基因,序列长度在1 436~7 109 bp,编码氨基酸148~605个,其中8个FtSUCs可能定位于内质网,其序列一致性为34.30%,保守位点达到20个。苦荞FtSUCs与拟南芥AtSUCs基因被聚为3类,FtSUCs中4个归入类型Ⅰ,2个归入类型Ⅱ,4个归入类型Ⅲ。苦荞FtSUCs蛋白主要由α-螺旋、不规则卷曲、延长链与β-折叠组成,其中9个FtSUCs包含跨膜结构域。幼苗发育过程中,FtSUCs基因间表达模式存在差异,其中,FtPinG0002608200.01、FtPinG0001943900.01、FtPinG0001944100.01在子叶期高表达,FtPinG0000342600.01表达量逐渐提高,FtPinG0001943500.01和FtPinG0009584000.01在各时期稳定表达,推测它们可能在不同发育阶段发挥特定功能。苦荞中多个FtSUCs基因存在显著正相关或负相关关系,暗示FtSUCs基因间可能存在协同效应或功能互补,进而共同调控蔗糖的跨膜运输。     

酸雨石改良盐碱地施用技术

用酸雨石改良盐碱地是一项新技术。由于我们引进应用这项新产品和新技术也取得实验成功,所以相信酸雨石的应用推广必将在吉林省有盐碱的地区迅速开展起来,因此有必要把我们在应用推广中总结出来的注意事项和技术要点与农民共同分享。     

苦荞二磷酸尿核苷-半乳糖转运载体FtUTR的鉴定与分析

植物二磷酸尿核苷-半乳糖转运蛋白(UDP-galactose transporter,UTR)参与介导UDP-半乳糖的跨膜运输,对于高尔基体内非纤维素多糖和糖蛋白合成至关重要.为了给苦荞糖运输及调控机制研究提供科学参考,本研究基于基因功能注释与同源基因比对,鉴定到9个苦荞FtUTR基因,其序列长度在1920～5975 bp间,氨基酸残基在81～352个间.FtUTR氨基酸序列的一致性为19.14％,说明苦荞不同FtUTR蛋白间序列保守性较低.但多个苦荞FtUTR可分别与同源的拟南芥AtUTR聚在一起,说明不同物种间UTR蛋白的进化关系较为紧密.基于茎的转录组测序鉴定到5个差异表达基因(DEGs),其中FtPinG0001931200.01在出苗后5 d高表达;FtPinG0001901300.01和FtPinG0002689200.01在出苗后10 d高表达;FtPinG0001931400.01和FtPinG0001052700.01在出苗后15 d高表达,推测它们可能在幼苗的特定发育阶段发挥作用.另外,幼苗发育过程中苦荞DEGs的表达量存在多个显著正相关或负相关关系.本研究结果可为下一步深入探索苦荞FtUTR调控UDP-半乳糖运输以及生长发育提供基础.