“生物化学”课程教学改革的探索

"生物化学"是一门重要的基础课程。在陕西省精品课程的基础上,教师在教学实践中,进一步吸取先进理念、深化教学改革、创新教学模式,取得了突出的教学效果。从深化"生物化学"课程教学改革的系统化措施和"生物化学"课程教学实践改革的效果2个方面进行详细阐述,供广大同行交流探讨,以全面提升"生物化学"课程的教学质量。     

陕西省部分小麦栽培品种高分子量麦谷蛋白亚基组成及其与品质关系

本研究以36个陕西省主要栽培品种为材料,利用SDS-PAGE方法分析了高分子量麦谷蛋白亚基组成,并对其SDS沉淀值进行了测定,分析了高分子量麦谷蛋白亚基组成与代表面包烘烤品质的SDS沉淀值间的关系.结果表明:Glu-1位点存在着广泛的等位基因变异,在所分析的36个品种中,Glu-A1位点亚基1出现频率最高,为63.9%;Glu-B1位点等位基因变异最丰富,其中亚基7 8和7 9出现频率最高,其次为亚基14 15;Glu-D1位点亚基组成以2 12为主;对各位点品质评分与SDS沉淀值的简单相关分析结果表明各位点品质评分与SDS沉淀值均存在着显著或极显著相关关系,各位点影响大小依次为Glu-D1＞Glu-A1＞Glu-B1;Glu-1品质评分与SDS沉淀值极显著正相关.     

Tae-miR9677小串联模拟靶标(STTM)表达载体构建及小麦的遗传转化研究

小串联模拟靶标(Short tandem target mimic,STTM)技术是一种新开发的miRNA功能研究方法。Tae-miR9677作为一种新发现的在小麦穗部特异性高表达的miRNA,其功能至今未知。为了进一步探索Tae-miR9677的功能,构建了Ubiqutin(UBI)启动子启动的Tae-miR9677 STTM过表达载体,并通过基因枪介导法对小麦品种绵阳19幼胚愈伤组织进行转化。结果表明,3 683个愈伤组织经过PPT(Phosphinothricin)筛选,最终分化获得42株再生植株;利用特异性引物进行PCR检测,鉴定出8株T0代阳性植株。     

陕西省农家种大豆资源11S 和7S 球蛋白含量分析

利用SDS-PAGE分析了陕西省75份农家种大豆核心种质的11S和7S球蛋白亚基组成、相对百分含量和11S/7S比值,并对陕北、关中和陕南三个地区的资源材料进行了分析和比较。结果表明:大豆贮藏蛋白质由许多亚基组成,其中含量较高的有α′、α、β、A3、Acid和Basic;不同品种间大豆球蛋白组成几乎没有差异,但是各亚基的含量存在较大差异;75份供试材料的7S、11S球蛋白含量的平均值分别为36%和64%,变幅分别为28%~48%和52%~72%;11S/7S比值的变异幅度在1.09~2.53,平均值为1.78,高于2.0的种质有19个;陕北、关中、陕南三个地区农家种大豆群体11S/7S比值存在显著差异。     

小麦 TaGF14m基因的克隆及其盐胁迫响应分析

14-3-3蛋白家族在真核生物中广泛存在且高度保守,可结合多种靶蛋白参与植物代谢、发育以及胁迫响应等多种生理过程和信号途径。 TaGF14m基因是14-3-3基因家族成员之一。本研究以中国春为材料,对其进行了克隆和分析,并通过在拟南芥中过表达,分析该基因在盐胁迫下的功能。结果表明, TaGF14m基因含有5个外显子和4个内含子,开放阅读框为789 bp,编码262个氨基酸;小麦幼苗叶片中 TaGF14m基因在盐胁迫下上调表达;与野生型拟南芥相比,过表达 TaGF14m的转基因拟南芥在盐胁迫下生长受到明显抑制,根长也显著变短;SOS途径相关基因表达分析显示, TaGF14m基因可能通过SOS途径负调控盐胁迫耐受性。     

小麦Glu-D3和Glu-B3位点LMW-GS基因特异引物设计与PCR扩增

用CTAB法提取小麦基因组DNA，根据GenBank中公布的已知LMW-GS基因序列，设计并合成染色体位点特异PCR引物1～7；利用特殊小麦材料——六倍体普通小麦阿勃二体、1A、1B和1D缺体，四倍体小麦及二倍体的一粒小麦和节节麦的基因组DNA为模版，在优化的PCR体系下进行特异性扩增和引物验证。结果表明：引物3和引物4为小麦谷蛋白Glu-D     

黄淮麦区小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成及遗传多样性分析

为给小麦育种和面粉的深加工提供参考依据，利用十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）方法对黄淮五省区50份主推小麦品种的高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）组成进行了研究，并按照Payne等的评分方法计算其Glu-1位点的品质得分。结果表明，黄淮麦区小麦品种中HMW-GS变异较为丰富，在参试材料中共检测到12种不同的亚基类型和17种HMW-GS组合类型，品质平均得分在5．5～7．5分之间。根据HMW-GS组成，可将其聚为3大类，第一大类包括7个品种，其Glu-1品质评分最高，为8～10分；第三大类有4个品种，该类品种品质评分很低，为5分；其它小麦品种被聚于第二大类，其品质评分变化幅度较大，为4～8分。     

小麦 TaWIN1基因的克隆和表达分析

14-3-3蛋白家族在植物生长发育和逆境胁迫响应中发挥着重要作用。 TaWIN1基因是小麦14-3-3基因家族成员之一,为了进一步了解该基因的功能,本研究以普通小麦中国春为材料克隆了 TaWIN1基因并进行了生物信息学分析和表达分析。结果表明, TaWIN1基因含有801 bp的开放阅读框,编码266个氨基酸,含有完整的14-3-3蛋白家族结构域;该基因的编码蛋白为酸性蛋白,不具有跨膜区,可能定位于细胞质;进化分析显示,小麦TaWIN1蛋白与大麦14-3-3E、二穗短柄草GF14-D的亲缘关系最近; TaWIN1基因在小麦不同发育时期和不同组织中均有表达,但在10 mm幼穗中的相对表达量最高,其次为苗期叶片和旗叶,在根中表达量最低;根中 TaWIN1基因在干旱、高温、低温和盐胁迫下均显著上调表达;叶片中 TaWIN1基因在干旱、低温和盐胁迫下均显著上调表达,而在高温下则显著下调表达。     

基于SRAP和SSR标记的小麦品质相关性状的QTL定位

为了对小麦品质相关性状进行QTL定位,以两个品质性状差异较大的小麦品种西农981和陕麦159构建的169株F2群体和F2:3家系为材料,利用SRAP标记和SSR标记进行遗传图谱构建,并通过完备区间作图法对杨凌及三原两个环境下籽粒的粗蛋白质含量、淀粉含量、湿面筋含量和Zeleny沉降值进行QTL定位。结果表明,在两个环境下共检测到33个与品质性状相关的QTL,其中11个为粗蛋白含量QTL,分布于1A、3A、5A、6A、2B和4B染色体上,可解释表型效应的0.69%~2.48%;7个为淀粉含量QTL,分布于1A、6A、4B和2D染色体上,可解释表型变异的2.94%~6.99%;12个为湿面筋含量QTL,分布于1A、3A、5A、6A、2B、3B和4B染色体上,可解释表型变异的0.58%~2.37%;3个为Zeleny沉降值QTL,分布于3A、1B和3B染色体上,可解释表型变异的2.72%~11.31%。同时,在1A、3A、5A、6A、2B、4B染色体上存在粗蛋白质含量、淀粉含量和湿面筋含量QTL富集区,在后续研究中可重点关注。     

二穗短柄草成熟胚再生体系建立及农杆菌介导转化研究

为建立二穗短柄草组织培养及遗传转化体系,以二穗短柄草BD21-3成熟胚为外植体,对成熟胚愈伤诱导、分化以及农杆菌侵染条件进行了研究。结果表明,在含有2.5mg·L~(-1) 2,4-D的培养基上,愈伤组织出愈率最高为93.83%;在含有0.2mg·L~(-1) KT的分化培养基上,分化率最高为38.18%;对二穗短柄草胚性愈伤组织农杆菌转化和GUS染色结果表明,侵染的过程中农杆菌菌液浓度OD_(600)为0.6、侵染时间为5min时转化率最高。