反义trxs基因的导入对小麦种子发芽的影响

用基因枪将反义trxs基因导入小麦幼胚,经组织培养获得了抗性再生植株。PCR及限制酶切检测显示，反义trxs基因在转基因植株中基本完整。生化指标测定及发芽特性试验表明,与对照相比，转基因籽粒中Trx h活性明显降低；水溶蛋白和醇溶蛋白中巯基含量比率以及α-淀粉酶活性都有所下降；转基因种子的发芽势明显降低，但种子最终发     

导入反义trxs基因改变小麦发芽特性

硫氧还蛋白h(thioredoxin-h，Trx h)是一种能催化二硫键氧化还原反应的蛋白质，它参许多重要的生命活动。种子中的Trx h在发芽时能促进淀粉酶和蛋白质水解酶的活性提高、增加贮藏蛋白的水溶性、使种子中贮藏的营养物质更易于分解，加速胚乳中的碳氮代谢。trxs基因与硫氧还蛋白h基因(trxh)属于同一基因家族，它们的cDNA有94％的同源性，表达产物也有相似的生物功能。     

转反义Trxs基因小麦籽粒蛋白组分的巯基含量与α-淀粉酶活性的关系

利用反义trxs基因特异引物，对扬麦5号转反义trxs基因株系00TY5的T₄和T₅代进行了PCR分子鉴定，并对其纯合株系籽粒蛋白质组分的巯基含量、α-淀粉酶活性及二者的相关性进行了测试。结果表明，00TY5的T₄和T₅代PCR分子检测均呈阳性。与非转基因植株相比，在籽粒成熟和后熟过程中，籽粒清蛋白巯基含量在开花后30 d至成熟后5 d平均降低33.2%，球蛋白巯基含量在开花后20 d至成熟后5 d平均降低42.5%，均达极显著水平(P<0.01)；醇溶蛋白和谷蛋白巯基含量有下降的趋势，但降低幅度较小；α-淀粉酶活性低，变异小，尤其在开花后35 d至成熟后10 d，平均比非转基因植株下降36.5%。各种蛋白质组分的巯基含量与α-淀粉酶的活性呈正相关关系，清蛋白巯基含量在成熟前与α-淀粉酶活性相关性达极显著水平(P<0.01)；球蛋白巯基含量在成熟前10 d至成熟后10 d达显著水平(P<0.05)；贮藏蛋白巯基含量与α-淀粉酶活性的相关性在各时段均较高。     

小麦抗穗发芽机理研究现状

为了及时了解小麦抗穗发芽机制，加快我国小麦抗穗发芽品种选育进程。以影响穗发芽的主要因素α-淀粉酶为切入点，对影响α-淀粉酶活性的调控因子α-淀粉酶抑制剂和硫氧还蛋白h在小麦中的分布、作用性质、生物学功能及抗穗发芽解决途径进行了介绍。并结合自己的研究工作，认为利用基因工程技术导入反义Trxs基因是解决穗发芽的一条行之有效的途径。     

反义TrxS基因在小麦中的表达及对小麦种子蛋白酶活性和蛋白组分的影响

为了揭示反义硫氧还蛋白基因(anti-TrxS)在抗穗发芽小麦中的作用机制,探讨转基因小麦中蛋白酶活性和蛋白组分的变化规律,以转反义TrxS基因小麦株系为材料,用荧光定量RT-PCR、SDS-PAGE和生理指标测定的方法,对转基因株系和对照种子萌发过程中反义TrxS基因表达、蛋白酶活性和蛋白组分进行了检测。结果表明,反义TrxS基因在RNA水平上能够表达;转基因小麦籽粒蛋白酶活性明显下降,种子吸涨12、24、48、729、6和120 h后,转基因小麦种子蛋白酶活性比对照分别降低27.3%、30.7%、19.1%、19.4%、23.7%和13.5%;转基因小麦籽粒谷蛋白、醇溶蛋白的SDS-PAGE分析表明,反义TrxS基因的导入抑制了转基因小麦籽粒谷蛋白和醇溶蛋白大分子亚基二硫键(S-S)向巯基(-SH)的转化,从而使蛋白质的降解延缓。     

基因枪介导大麦基因转化体系的建立

为了进一步提高基因枪转化效率，研究建立了以澳大利亚品种Franklin幼胚为受体的高效基因枪介导转化体系。结果表明，经愈伤组织诱导、筛选培养，从519块愈伤组织中获得16株再生苗，植株再生率高达3．0％。对长势良好的9株再生苗除草剂抗性检测和目的基因的PCR、PCR-Southern检测证实7株为转基因植株，并经过对外源基因(TrxS)表达活性检测表明，转基因大麦中Trxh的活性是CK的3．3倍，为基因枪高效转化提供了成功的证据。     

基因枪介导小麦基因转化体系的建立

以豫麦18幼胚为受体，建立高效基因枪介导转化体系，经除草剂抗性和对目的基因的PCR、PCR—Southern检测，获得了20株转基因植株，转化率高达3．7％，为基因枪高效介导提供了成功的证据。     

转基因技术在小麦遗传改良中的应用

概述了自第一株转基因小麦问世以上转基因小麦研究取得的巨大进展,简要介绍了基因枪法、农杆菌介导法和花粉管通道法等基因转化方法,对转基因技术在获得抗除草剂、抗病虫、抗逆、改良品质和雄性不育转基因小麦植株等方面的应用情况进行了回顾,指出了转基因小麦研究中存在的主要问题,展望了转基因小麦前景。     

转基因抗穗发芽小麦的获得

以易穗发芽小麦幼胚为受体,用基因枪法对TrxS反义基因(目的基因)和Bar基因(标记基因)进行了共转化;通过对轰击后的小麦幼胚进行愈伤组织诱导、胚性愈伤组织分化和生根培养,获得再生植株;经分子检测证实在3个受体材料上获得转基因再生植株和可遗传的转基因后代.通过培养皿籽粒发芽试验、离体整穗保湿发芽试验和温室模拟降雨穗发芽试验,均证明转基因后代材料具有延缓籽粒发芽和抗穗发芽的特性.     

小麦春化过程中蛋白质变化的研究

本研究对三个发育特性不同的小麦品种进行春化、脱春化处理,经凝胶电泳分析表明,在春化过程中,冬小麦可溶性蛋白质含量不仅增加,而且有新蛋白质产生。英国Mercia品种与中国京841都产生53．2kd、46kd两种新的蛋白质且在春化、脱春化中稳定存在,这两种蛋白质正是春小麦有而冬小麦未经表化没有的,表明这两种蛋白质的产生与冬性小麦春化过程密切相关。