小米吸水特性及其与蒸煮时间的相关性

为了探索不同品种小米吸水率、吸水速率与蒸煮时间之间的关系,对7个谷子品种采用离心沥水法测定了1 h内不同时间的吸水率、吸水速率,采用直接蒸煮试验测定了米粒蒸煮开花时间,通过研究吸水率、吸水速率不同变化曲线、并将其与蒸煮时间进行相关分析及聚类分析。结果表明,7个品种小米0~2 min吸水率曲线急剧上升,2~60 min基本呈2种趋势上升,其中5个品种吸水率变化呈缓慢上升的S型曲线,其余2个品种吸水率变化趋于直线上升。小米2~20 min内的吸水率、吸水速率与蒸煮时间均呈极显著负相关关系,30 min后吸水率与蒸煮时间仍为负相关,而吸水速率与蒸煮时间为正相关。小米吸水特点为前期吸水快,后期吸水慢,每个品种小米2 min吸水率均是吸水率变化陡缓转变的拐点,2 min吸水速率均是吸水速率变化的高峰值,因此小米2 min的吸水率和吸水速率可作为其吸水的2个特征值;由于小米的吸水率与蒸煮时间呈极显著负相关关系,通常蒸煮时间短的类型蒸煮品质好,因此可以把谷子2 min的吸水率或吸水速率作为快速鉴定谷子优良蒸煮品质的方法,也可作为谷子品质育种中蒸煮品质的简单筛选方法。     

谷子米粒吸水率离心沥水测定方法研究

连续称重法测定种子或米粒的吸水率,一般采用滤纸吸除种子或米粒表面游离水。谷子米粒由于颗粒小,采用滤纸法容易粘米并损坏米粒,测定速度慢,效率低。本研究采用离心方法,将离心管底部打孔,设置不同转速梯度离心3min。以晋谷21为材料,设定米粒饱和吸水、不饱和吸水实验。研究确定了谷子米粒吸水率离心沥水测定方法的最佳方案为300rpm离心3min。     

谷子WRKY转录因子对白发病菌胁迫的响应

谷子白发病是谷子生产上的重要病害,可严重影响谷子的产量和品质。WRKY转录因子广泛参与植物的抗病,生长发育等多种生理过程。为了探究谷子WRKY转录因子对白发病菌胁迫的响应,进而发掘谷子特有的抗病基因并为以后的抗病研究提供参考,本研究以感病品种‘晋谷21’为试材,基于前期对转录组测序的基础上,筛选出8个与谷子白发病相关的WRKY转录因子基因,然后通过生物信息学技术,对这8个WRKY转录因子基因特征,基因序列及所在染色体位置,基因组结构模式启动子序列元件,与白发病菌相关的调控元件以及表达模式等进行了分析。研究发现,8个WRKY转录因子基因中5个基因分布在5号染色体上,在受白发病菌胁迫后其表达水平存在显著差异。启动子顺式元件分析的组成和分布也存在较大差异,8个基因的蛋白大小是202~440个氨基酸,系统进化树分析表明,基因Seita.8G123100,Seita.5G261700的亲缘关系较近,并且受侵染后的表达水平均高于正常水平。发现8个基因中5个基因在受到病原菌侵染时其表达水平高于其正常状态下的基因表达水平,可以作为谷子抗病的重要候选基因。本研究结果为后续筛选谷子抗病基因及谷子抗病机制的研究奠定了一定的理论基础。     

Cry1Ia蛋白的表达与纯化

苏云金芽孢杆菌表达的Cry1Ia蛋白对鳞翅目和鞘翅目昆虫具有较好的杀虫活性。为便于后期评价不同的Cry1Ia蛋白,建立了Cry1Ia蛋白的表达与纯化体系。将一个cry1Ia基因的编码基因接入pET28aDel表达载体,并将其转化大肠杆菌BL21(DE3)star菌株。在大肠杆菌中诱导Cry1Ia蛋白的表达,并与Bt中的表达产物进行比较。最后,利用Cry1Ia蛋白C端包含的组氨酸标签,对大肠杆菌表达的Cry1Ia蛋白进行纯化。结果显示,大肠杆菌中Cry1Ia蛋白随着表达时间的延长,产物积累显著,并且其表达量高于Bt菌株,因此,其更适宜生产完整的Cry1Ia蛋白。对大肠杆菌表达的Cry1Ia进行纯化,获得了理想的结果。研究构建了Cry1Ia蛋白的大肠杆菌表达体系,并成功对其进行纯化,可为进一步研究此类蛋白的杀虫活性和机制奠定基础。     

转乙醇酸脱氢酶(GDH)基因棉花的获得及表型鉴定

[目的]减少植物光呼吸的消耗能有效提高光合效率,有助于提高植物生物量。将细菌乙醇酸代谢途径导入植物建立光呼吸支路,可以把乙醇酸代谢产生的CO_2直接释放到叶绿体中,促进Rubisco羧化反应,从而提高光合效率。[方法]本研究运用农杆菌介导法,将乙醇酸脱氢酶基因GDH导入常规陆地棉受体材料R15建立光呼吸支路,通过体细胞愈伤诱导法在含抗生素的筛选培养基中获得再生植株。[结果]分子检测结果显示外源基因被成功导入棉花受体,并获得36株转基因材料。通过对转基因植株及对照的光合参数测定及田间表型观察,发现转基因植株比对照净光合速率提高26.99%～37.29%,株高增加10.07%～16.18%,叶片鲜重增加21.59%～44.25%,干重增加11.06%～17.79%,表明GDH降低了棉花光呼吸消耗,增加了植株生物量。[结论]本研究为筛选高光合效率及高产棉花种质资源提供了新的思路。