刺梨果实不同含水率下维生素C和 SOD活性研究

为了解决消费者对新鲜刺梨和生产后刺梨的食用量确定,以及营养获得等问题,以新鲜刺梨及不同程度烘干后的刺梨为试验材料,采用数据对比的方法对刺梨果实的维生素C和SOD进行了研究。试验通过分光光度计法测定不同含水率下刺梨Vc含量和SOD活性,并选择苹果、猕猴桃等常见水果同时测定比较。结果表明：刺梨鲜果Vc含量在1900~2200 mg/（100 g·FW）之间,为苹果的46~53倍,为猕猴桃的14~17倍。当含水率降至60%,刺梨果实Vc含量损耗开始显著。刺梨果中有丰富的SOD,当含水率从75%至全干状态过程中,刺梨果实的SOD损失非常显著。试验结果为指导消费者合理食用提供参考。     

主要禾谷类作物糯质基因Waxy的系统进化及表达分析

糯性是农作物的一项重要农艺性状。有效控制农作物糯性的高低有助于选育出糯性适当的高品质谷物。糯性主要受Waxy基因控制,主要由于Waxy的缺失而引起籽粒支链淀粉含量升高所致。Waxy基因具有较高的保守性,在主要农作物的自然选择及人工选择的过程中,Waxy表达水平不同的种质材料被固定下来,并用于农作物新品种选育。本研究基于当前关于糯质基因Waxy的研究现状,系统分析了糯质玉米、不同倍型小麦中Waxy基因的拷贝数、变异特征及系统进化关系,期望进一步获得Waxy基因在农作物遗传改良中稳定糯性的调控机制。本研究也对如何利用基因编辑技术改良农作物的糯性进行了探讨。     

玉米胚乳淀粉合成研究进展

玉米淀粉在食品及工业上的不同用途取决于其独特的理化特征及淀粉结构。对理化特征及淀粉结构进行调控需要了解淀粉的合成途径。目前,相关研究认为玉米淀粉的合成主要受四类关键酶（ADP-葡萄糖焦磷酸化酶,AGP;淀粉合成酶,SS;淀粉分支酶,SBE;淀粉去分支酶,DBE）的同工酶协同控制。由于同工酶的活性不同,以及编码基因的突变,使淀粉形成特殊结构,具备不同用途。本文综述了玉米淀粉合成中四类主要的关键酶的生理生化特性、分子生物学特性以及表达调控等方面的研究概况,提出了淀粉改良的相关途径,并讨论了今后的可能发展方向。     

禾谷类作物原生质体培养研究进展

植物原生质体在品种改良、基因遗传转化、远缘杂交的应用研究以及生物学的基础理论研究中有着重要的研究价值。为了给禾谷类作物原生质体培养体系的建立提供理论依据,推动禾谷类作物品种遗传改良工作的开展,从原生质体制备、培养、再生、应用四个方面对禾谷类作物原生质体的培养研究进行了详细的阐述,分析了禾谷类作物原生质体制备和培养的主要影响因素,归纳了禾谷类作物原生质体再生的3种途径,对其在遗传改良和理论研究方面的应用进行了总结,并提出了禾谷类作物原生质体培养、遗传转化、细胞融合三个方面存在的问题和今后努力的方向。     

五种禾谷类作物淀粉糊化特性的比较研究

对水稻、小麦、大麦、玉米和高粱5种禾谷类作物运用冷碱糊化法、粘度速测仪(Rapid Visco Analyser, RVA)及差示扫描量热仪(Differential scanning calorimetry, DSC)进行淀粉糊化特性的比较研究. 结果表明, 用不同方法测得的结果, 有的反映某种共同的特征, 有的则显示糊化特性的不同方面. 总体而言, DSC揭示的糊化特性比较全     

TraitMill:禾谷类作物高产基因发掘的引擎

转基因技术是研究植物发育的有效的途径。比利时的作物设计公司（CropDesign）成功研制出称为TraitMill的技术平台,TraitMill平台不仅是一个能够大规模开展转基因和植株评价的高通量的技术平台,而且还是一个在植物表型上鉴定基因和基因组合的非常有用的工具。无论是在理想的植株生长条件下,还是在不同非生物逆境或营养胁迫条件下,利用TraitMill平台每年可成功地鉴定数百个不同的“启动子——基因”组合。基于对水稻生长发育的特别设计和高精度的测量方法改造,TraitMill平台已经全面应用于水稻转基因及其性状的评价。迄今为止,TraitMill平台是唯一一个将转基因技术和植株性状自动化评价系统相结合的技术平台。显然,应用于改良禾谷类作物产量基因的鉴定,TraitMill平台具有独特的优势。     

糯小麦及其Waxy基因的研究进展

小麦的淀粉分为直链淀粉和支链淀粉,在控制直链淀粉合成的酶中有一种关键的酶,称为Waxy蛋白,Waxy蛋白有3个基因位点,即Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1,在六倍体小麦中它们分别位于7A、4A和7D染色体上,当这3个位点的基因都缺失时,小麦就呈现糯性,糯小麦是指不含直链淀粉或者直链淀粉含量很低的小麦品种,它对小麦的淀粉以及面团等特性都有很大的影响,并且在食品和非食品工业中也有着重大的用处,所以在近几年来出现了糯小麦的研究和培育的热潮,研究者利用蛋白质电泳技术鉴别出部分突变的品系,并利用分子标记及其他手段人工培育出了糯小麦;随着研究的深入,研究者发现了Waxy基因的新的突变;对以上的问题进行了综述,并对其中的部分问题作了分析和展望     

禾谷类作物耐盐细胞突变体筛选的研究进展

禾谷类作物耐盐细胞突变体筛选的研究进展刘允晶(中国农业科学院作物育种栽培研究所,北京,100081)maｌiga(1978)在加拿大举行的第四届会议上详细论述和讨论了抗性突变体的问题。此后,在高等植物组织培养中筛选突变体的研究有了相当发展。植物抗性突……     

无籽刺梨与有籽刺梨苗木的鉴别方法

与有籽刺梨相比,无籽刺梨果实所含的糖分、超氧化物歧化酶和维生素均较高。不过生产中很多农户在选购苗木时,容易将无籽刺梨与有籽刺梨品种的苗木混淆。笔者经过多年观测和实地调查,现将这两种苗木的主要区别介绍如下,供大家参考。     

CIMMYT普通小麦品系Waxy蛋白类型及淀粉糊化特性研究

将来自CIMMYT第35届IBWSN和第20届SAWSN国际鉴定圃的488份品系于2003年种植在内蒙古临河,对其Wx蛋白亚基组成和淀粉糊化特性进行了研究。利用单向SDS-PAGE鉴定出191份Wx-B1蛋白亚基缺失和28份和Wx-D1蛋白亚基缺失品系。除峰值时间外,其余淀粉糊化特性参数在品系间都有较大变异,与中国春小麦相比,CIMMYT小麦表现峰值黏度、低谷黏度、最终黏度高,稀澥值和反弹值大,峰值时间长而稳定。Wx-B1和Wx-D1蛋白亚基缺失品系的最终黏度和反弹值显著高于和大于Wx蛋白亚基正常品系,Wx-D1蛋白亚基缺失品系的峰值黏度和稀澥值显著低于和小于Wx蛋白亚基正常品系,Wx-B1蛋白亚基缺失品系的峰值黏度和稀澥值显著高于和大于Wx-D1蛋白亚基缺失品系。第35届IBWSN品系的淀粉糊化特性优于第20届SAWSN品系,两者低谷黏度、最终黏度和反弹值间差异显著。     

不同介质对糯米淀粉糊化特性的影响

采用Brabender黏度仪,测定糯米淀粉糊在不同浓度的碱面、明矾、食盐和蔗糖条件下的黏度曲线,研究了这些因素对糯米淀粉糊化特性的影响.结果表明,添加碱面、明矾、食盐和蔗糖提高了糯米淀粉的糊化温度、热稳定性,减弱了老化程度.碱面、明矾、食盐对糯米淀粉糊化特性影响较大,而蔗糖的影响较小.     

生长季节对糯玉米淀粉粒分布和热力学特性的影响

以8个糯玉米品种为材料,利用激光衍射粒度分析仪和差示扫描量热仪分析了春播和秋播糯玉米淀粉粒分布和热力学特性。结果表明,糯玉米淀粉主要由直径<13 μm的颗粒组成,占总数目的71.7%~84.3%。颗粒体积和表面积呈双峰分布,>17 μm颗粒占比例最高,9~13 μm颗粒占比例较高,<9 μm颗粒占比例最低。和春播相比,秋播处理使糯玉米粉中<17 μm颗粒体积和表面积比例升高,>17 μm颗粒体积和表面积比例降低,<9 μm的颗粒数目增多,>9 μm颗粒数目减少。淀粉热力学特征参数中,秋播处理下转变温度(起始温度、峰值温度和终值温度)、峰值指数和回生值降低,糊化范围扩大,但热焓值总体上无显著变化。结合前期研究结果,9~13 μm和13~17 μm颗粒体积比例与淀粉的结晶度、峰值黏度和崩解值显著正相关,与峰值温度和回生值显著负相关。>17 μm颗粒体积比例与结晶度、峰值黏度和崩解值极显著负相关,与峰值温度和回生值显著正相关。糯玉米淀粉粒分布在不同季节下不同,导致淀粉糊化特性和热力学特性发生变化。     

糯玉米淀粉RVA黏度的杂种优势分析

以糯玉米10个自交系为材料应用p+q+2pq交配设计组配了50个杂种,研究了淀粉RVA的7个黏度性状的杂种优势表现,结果表明,（1）淀粉RVA各性状均存在广泛的变异,其中以回落值的变异最大,最高的杂种达249 cP,最低的仅为122.33 cP;变异最小的是糊化温度,最高的为79.5℃,最低的为76.92℃;（2）所有性状之间的差异均杂种大于亲本,且峰值黏度、沉降值、回落值3个性状杂种平均数高于亲本;（3）沉降值存在显著的超中亲优势,峰值黏度和回落值仅存在极显著的超低亲优势,而谷值黏度、终值黏度、糊化温度和糊化时间均无杂种优势;（4）杂种与双亲淀粉RVA黏度性状之间的关系因性状而异,其中在峰值黏度、谷值黏度、沉降值、回落值四个性状上,杂种与母本、中亲值RVA参数均达到了极显著的正相关,而其余三个性状则因组合的不同而异,相关关系未达显著水平。     

西红花苷的生物合成及CCD家族基因研究进展

西红花苷属于脱辅基类胡萝卜素化合物,是中国传统珍贵药材西红花（藏红花）的主要活性成分。为解析西红花苷合成途径及明确参与该途径的基因功能,本文系统综述了西红花苷的结构特征、生物合成过程及前体物质、西红花苷合成过程中类胡萝卜素裂解双加氧酶(CCD)家族基因(CCD1、CCD4、CCD7、CCD8)的功能及表达特征等方面的研究进展。指出了西红花苷合成途径及关键基因现阶段研究中存在的问题,认为随着分子生物学技术的发展,更多参与西红花苷合成途径的基因将被挖掘鉴定,有助于明确西红花苷合成途径。     

主要禾谷类作物DGAT基因家族比较分析

二酰甘油酰基转移酶（DGAT）是三酰甘油合成的限速酶,在植物油脂合成中发挥重要作用。为明确禾谷类作物DGAT基因家族的表达特征,利用已知DGAT成员序列对主要禾谷类作物进行全基因组扫描,分析其亚型差异及表达特点。结果表明,DGAT蛋白具有高脂肪、碱性和不稳定性。系统发育树中DGAT成员聚类为4个亚族,不同亚族成员间平行进化。DGAT基因结构具有组内保守性和组间多样性,基序存在多种类型,不同亚型成员具有特异的结构域组成。DGAT上游序列中,存在植株发育和胁迫响应等多种类型顺式作用元件,说明DGAT广泛参与不同生物学过程。转录组分析结果显示,DGAT广泛存在于不同组织中。在遭遇干旱和低温等不同非生物胁迫时,DGAT受到不同程度诱导,具有时空表达差异性。本研究可为禾谷类作物DGAT基因家族成员功能研究奠定基础。     

麦类作物水肥耦合研究进展

简述了国内外近些年麦类作物水肥耦合研究的结果,总结了水肥耦合的含义、水肥耦合效应对麦类作物生长发育、产量,水肥利用率,光合及生理特性、土壤养分变化及作物品质的影响。提出了今后的研究方向。     

Vitamin, Protein and Essential Mineral Enhancement of Cereal Crops for Food Security

Recent estimates indicate that more than half of the world＇s population suffers from diseases caused by dietary deficiencies and inadequate supplies of essential micronutrients. This situation is exacerbated by the fact that in the developing world alone 840 million people are chronically undernourished. The underlying reasons for this are complex and have to do more with poverty than availability of food per se. The cereal endosperm serves as a major source of nutritional calories worldwide. However, maize, wheat and rice endosperm is deficient in essential vitamins （A, E, C and folate）, amino acids （lysine and methionine） and minerals （iron, selenium and zinc）. The cloning of a near complete set of genes for the biosynthesis of vitamins, key essential amino acids, and for the absorption and bioavailability of Fe, Se and Zn, combined with our ability to introduce multiple transgenes into cereal crops through co-transformation, makes it possible to simultaneously enhance all such micronutrients in agriculturally important cereal crops. We will describe the status of our laboratory＇s activities and our on-going research towards the coordinated enhancement of these nutrients, in cereal endosperm.