大豆DNA片段导入玉米自交系提高蛋白质含量的研究

采用花粉管通道法把大豆DNA片段导入玉米骨干自交系,对诱变玉米籽粒材料进行了籽粒总蛋白含量及醇溶蛋白和谷蛋白含量的测定。结果表明:(1)处理后的38个材料总蛋白含水量都比较高,与各自的对照相比,除1DA2、1DA6上、1DA3、26DB1、26DA4外差异都达显著或极显著水平;(2)醇溶蛋白含量测定中,选了4个处理材料,其中1DA5、26DB4、26DC6含量都比对照高,5DB2含量较对照降低了8 76%;(3)谷蛋白含量测定中,1DA5、26DB4的含量较对照低,5DB2、26DC6的含量比对照高,其中5DB2的增加比例达到23 7%。上述结果初步证明高蛋白特性是可遗传的,这为选育高蛋白玉米新自交系提供了新材料,也为利用外源DNA直接导入技术创造玉米新种质开辟了新途径。     

大豆DNA导入玉米后代植株蛋白质和油分的分析

[目的]探讨不同科之间DNA导入后的性状变异情况,并从中筛选优良稳定变异株系。[方法]利用花粉管通道法将大豆总DNA导入普通玉米自交系7313,逐代选择,至玉米田间性状、籽粒颜色、形状、果穗轴色等均稳定,对筛选出的变异株系果穗籽粒进行粗蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白和油分含量的测定和比较。[结果]株系26h-4-3的籽粒粗蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白和油分含量与对照相比差异都达到显著或极显著水平,在D3和D4代的提高幅度分别为10.34%和26.70%、6.58%和6.28%、15.09%和70.34%5、5.82%和51.52%;株系26h-3-1的各项指标与对照相比也有极大提高,在D3和D4代的提高幅度分别为5.67%和21.63%、1.91%和2.31%、10.85%和62.27%2、2.49%和9.67%。[结论]26h-4-3和26h-3-1变异株系的粗蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白和油分含量都稳定提高,是符合高蛋白育种目标的优良变异株系。     

转大豆DNA玉米的氮钾含量测定

以发育正常的诱变玉米(26DC),对照材料(26CK)为试验材料研究了玉米穗位叶和籽粒在不同生育期的氮钾含量。结果表明,转大豆DNA玉米的氮含量、钾含量均与转化前有显著差异,同等施肥条件下,DC乳熟期籽粒中氮含量高于CK 19.7%,DC穗位叶的钾含量在前四期平均高于CK 19.4%,DC籽粒腊熟期钾含量高于CK同期50%,对氮素的代谢有良好的促进作用。     

不同浓度玉米生长调节剂对玉米氮代谢的影响

采用田间小区试验,研究了不同浓度新型玉米生长调节剂对玉米氮代谢的影响．结果表明,不同浓度玉米生长调节剂对灌浆期玉米功能叶、茎秆中氮素的转运,功能叶硝酸还原酶与蛋白水解酶活性,功能叶和籽粒的谷氨酰胺合成酶与转化酶活性均有明显的促进作用,显著增加玉米产量、籽粒蛋白质含量及籽粒蛋白质产量．在调节剂的3个浓度中,以PGRCl较合理．PGRCl处理玉米籽粒的蛋白氮含量比对照提高0．83g／kg,籽粒产量比对照增加13．18％,籽粒蛋白质产量比对照增加19．59％．     

不同大豆品种籽粒及其豆腐中蛋白质组分的研究

选用２３个春大豆和夏大豆栽培品种。调查单株粒重，测定豆腐产量性状，籽粒蛋白质含量和蛋白质各组分含量。研究表明：大豆籽粒中球蛋白，清蛋白，，谷蛋白，醇溶谷蛋白，２Ｓ，７Ｓ，１１Ｓ球蛋白含量分别平均为２７．５４３％，６．９５２％，５．２９２％，１．９０１％，４．８６２％，５．３７４％和１７．３１４％。籽粒蛋白质各组分含量变异系数大。豆腐湿重，豆腐干重，豆腐湿体积与籽粒中７Ｓ，１１Ｓ球蛋白，清蛋白含量呈     

施氮量对不同品种小麦籽粒蛋白组分和加工品质的影响

在较高土壤肥力条件下,以两个强筋小麦品种临优145和郑麦9023,两个弱筋小麦品种宁麦9号和宝丰949为材料,研究了施氮量对冬小麦籽粒蛋白质含量、蛋白组分含量和比例以及加工品质的影响.结果表明,增施氮肥有利于提高籽粒蛋白质及其各组分的含量.总蛋白质、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均随着施氮量的增加显著提高,清蛋白含量也随施氮量的增加而提高,但不同施氮水平下差异不显著.氮肥施用量对小麦籽粒各组分在总蛋白中所占比例的影响不大,各蛋白组分在籽粒总蛋白中所占比例相对稳定.增施氮肥能够提高面粉的沉降值、湿面筋含量,面包体积和面包评分,降低小麦籽粒的容重.沉降值、湿面筋含量、吸水率、面包体积和面包评分与谷蛋白含量均呈极显著正相关.     

蚕豆结实鼓粒期蛋白质及其组分的研究

摘要蚕豆结实鼓粒期间及成熟后的籽粒中清蛋白、谷蛋白、球蛋白、醇溶蛋白的含量及其变化情况对蚕豆育种栽培与开发利用具有一定的意义。在蚕豆结实过程中清蛋白含量由高至低再升高,最低为20％左右,最终达68％;而谷蛋白含量先低再高又下降,虽曾达50％,但最后只有12.6％。球蛋白含量由低渐高有所起伏,收获期仅11％。不溶性蛋白呈下降趋势,成熟籽粒中约7％。醇溶蛋白始终含量均不足1％,成熟时减少至0.23％。比较大豆与蚕豆蛋白质组分的情况可见,两者清蛋白含量均占蛋白质总量的三分之二以上,醇溶蛋白含量最低,都在1％以下,而与清蛋白类似,其氨基酸组成平衡的谷蛋白与球蛋白,在蚕豆籽粒中相对含量都明显高于大豆。这对进一步开发蚕豆蛋白综合利用提供了有益的资料。     

肥料和密度对玉米籽粒蛋白质及醇容蛋白含量的影响

研究了肥料和密度对玉米籽粒蛋白质及醇容量的含量的影响。结果表明,氮、磷、钾和密度等单项措施对玉米籽粒蛋白质含量的影响呈二次曲线。4种因素之间存在明显互作效应,采取适宜的氮、磷、钾比例与合理的种植密度可以提高玉米籽粒蛋白质含量。氮肥和密度的影响较大,随氮肥的增加醇溶蛋白含量迅速增长,接近+0.69水平时达到最高,而后略有降低。     

施氮量对不同品种小麦籽粒蛋白组分和加工品质的影响(英文)

[目的]研究不同施氮量对不同品种的冬小麦籽粒的蛋白组分以及加工品质的影响。[方法]在较高土壤肥力的条件下,以2个强筋小麦品种临优145和郑麦9023,两个弱筋小麦品种宁麦9号和宝丰949为材料,设置三种氮肥用量(0、150和300kg/hm2),测量冬小麦籽粒蛋白质含量、蛋白组分含量和比例以及加工品质。[结果]增施氮肥有利于提高籽粒蛋白质及其各组分的含量。总蛋白质、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均随着施氮量的增加显著提高,清蛋白含量也随施氮量的增加而提高,但不同施氮水平下差异不显著。氮肥施用量对小麦籽粒各组分在总蛋白中所占比例的影响不大,各蛋白组分在籽粒总蛋白中所占比例相对稳定。增施氮肥能够提高面粉的沉降值、湿面筋含量、面包体积和面包评分,降低小麦籽粒的容重。[结论]为形成优质专用小麦技术体系提供理论依据。     

水旱条件下不同抗旱型小麦籽粒蛋白质及其组分的差异

在水、旱两种栽培条件下比较了12个不同抗旱型小麦品种籽粒蛋白质及其组分含量的差异。结果表明:与灌溉条件相比,旱作栽培对不同抗旱型小麦品种籽粒蛋白质及其组分含量、谷/醇比的影响不同。干旱增加了抗旱性强和中度抗旱品种籽粒清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、总蛋白质含量及谷/醇比,降低了这两类品种的球蛋白含量;干旱降低了抗旱性弱品种籽粒蛋白质及其组分含量和谷/醇比。在水、旱两种栽培条件下比较了3个抗旱性不同的品种籽粒蛋白质及其组分动态变化的差异,结果表明,干旱降低了长治9578籽粒蛋白质及其组分含量,降低了9801-C、山农121籽粒球蛋白含量,增加了9801-C、山农121籽粒清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白和总蛋白质含量。且干旱对抗旱性较弱的品种籽粒蛋白质含量的影响较大。     

大豆DNA导入玉米后代植株蛋白质和油分的分析(英文)

[Objective] The experiment was aimed to explore character variation between different families after DNA introduction and select variant plants with good stability. [Method] The method of pollen-tube-pathway was used to introduce total DNA of soybean into normal maize inbred line 7313 for selecting generation by generation. When field characters of maize, grain colors, grain traits and panicle axis colors were stable, the crude protein, gliadin, glutelin and oil content of grains which were selected from variant strains were detected and compared. [Result] The grain crude protein, gliadin, glutelin and oil content of line 26h-4-3 were significantly different from these of control treatment. The increments of D3 and D4 generation were 10.34% and 26.70%, 6.58% and 6.28%, 15.09% and 70.34%, 55.82% and 51.52% respectively. All indexes of line 26h-3-1 were also higher than these of control treatment and the increments of D3 and D4 generation were 5.67% and 21.63%,1.91% and 2.31%, 10.85% and 62.27%,22.49% and 9.67%. [Conclusion] The crude protein, gliadin, glutelin and oil content of variant line 26h-4-3 and 26h-3-1 were stable, so variant line 26h-4-3 and 26h-3-1 were excellent variant strains which satisfied the requirement of high protein breeding.     

利用PTN系统快速解析转基因水稻种子可溶性蛋白非预期变异的来源

【目的】建立转基因（genetically modified,GM)水稻安全性评价的亲本对照-转基因株系-非转基因对照（parent control-transgenic plant-nontransgenic control,PTN)系统。通过实质等同性比对分析,追溯GM水稻种子蛋白质非预期变异的技术根源,为GM水稻的安全性评价提供技术支持。【方法】根据GM水稻植株培育的技术原理,收集转基因株系（transgenic line,T）、亲本品种（parent variety,P）及其他遗传学背景相关的非转基因组培再生株系（non-transgenic regeneration line from tissue culture,NR）和非转基因遗传分离阴性后代株系（non-transgenic segregated negative offspring line,NS）等对照样本。以转2mG2-epsps抗草甘膦GM水稻株系T13和T23及各自的PTN系统对照样本（P、NR和NS）为试验材料,以种子蛋白质含量和组分的非预期变异为研究对象,根据PTN样本间的多重比较结果解析并追溯GM水稻非预期变异的技术根源。水稻种子可溶性蛋白的提取采用分级提取法,依次用蒸馏水、5% NaCl、70%乙醇和0.1 mol·L-1 NaOH提取稻米清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。蛋白含量测定应用Bradford法,蛋白组分分析采用SDS-PAGE电泳法。【结果】GM水稻株系T13和T23种子总可溶性蛋白含量分别比亲本显著降低3.29%和6.84%,主要受谷蛋白变异影响,但GM水稻变异的最大幅度小于天然水稻亲本P1和P2品种间差异,说明GM水稻种子可溶性蛋白含量变异在安全范围之内。与各自亲本相比,GM水稻株系种子清蛋白和醇溶蛋白组分差异不显著,球蛋白和谷蛋白个别组分存在显著或极显著变异,主要表现为含量的增减。T13株系的56 kD和24 kD球蛋白含量比亲本P1显著增加,T23的65 kD球蛋白含量比亲本P2极显著降低。GM株系T13和T23的谷蛋白组分变异趋势相似,与相应亲本相比,主要表现为19-23 kD和33-38 kD谷蛋白含量显著增加,100 kD和9 kD谷蛋白含量显著减少。突出的变异是GM水稻新增加了41 kD和56 kD谷蛋白组分,但这些变异新组分也同样存在于NR和NS对照样本中。GM水稻株系T13和T23的可溶性蛋白非预期变异的特征与相应的NR对照样本基本一致。NS23对照株系的清蛋白含量和球蛋白组分存在不同于T23和NR23的独特非预期变异。【结论】GM水稻种子总可溶性蛋白质变异主要受谷蛋白含量变异影响,变异幅度小于天然水稻品种间差异。GM水稻种子的清蛋白、醇溶蛋白组分未发生显著变异,球蛋白和谷蛋白个别组分发生了显著变异。GM水稻种子蛋白质非预期变异主要来源于组织培养无性系变异,转基因插入突变的影响较小。     

玉米行距配置对套作大豆生物量、根系伤流及养分的影响

【目的】通过研究套作种植条件下,玉米不同行距配置对大豆生物量、根系伤流及其养分的影响,为玉米-大豆带状套作合理的群体配置提供理论依据。【方法】试验于2012—2013年采用单因素随机区组设计,以玉米-大豆带状套作种植中大豆为研究对象,固定玉米和大豆带宽200 cm,设置3个玉米窄行处理,分别是A1(20 cm+180 cm;窄行20 cm,宽行180 cm)、A2(40 cm+160 cm)和A3(60 cm+140 cm)。两行大豆种植于玉米宽行中,行距40 cm;净作大豆为对照,行距70 cm,每个处理重复3次。在大豆第三节龄期(V3)、第五节龄期(V5)与盛花期(R2)分析玉米不同行距配置对套作大豆根系生物量、氮磷钾的积累、伤流强度及伤流液组分的影响。【结果】套作大豆地上地下生物量和根系氮磷钾养分积累随着玉米窄行行距的增加而降低,且显著低于净作对照(P0.05)。根系伤流强度在各处理下均随生育时期的推进而增加,同一生育时期伤流强度从A1到A3逐渐降低,但A1和A2处理差异不显著(P0.05)。A1处理下大豆根系伤流强度在V3、V5及R2期比净作处理平均低27.69%、26.11%和23.23%。除V5期大豆根系伤流组分铵态氮含量低于V3和R2期外,硝态氮、全磷、全钾、可溶性糖含量随大豆生育时期推进逐渐增加,且均低于净作对照。通过相关分析,大豆地上地下生物量与根系养分积累量、伤流强度及组分含量间均呈极显著正相关(P0.01)。【结论】在玉米-大豆带状套作种植中,行距配置的差异性导致大豆地上地下生物量和根系伤流强度的变化而影响根系养分的吸收和物质的转运。     

种间距离对玉米-大豆带状套作土壤理化性状及根系空间分布的影响

【目的】探究玉米-大豆套作种间距离对土壤环境及根系空间分布的影响,以期为作物根系调控养分高效吸收提供理论依据。【方法】采用单因素随机区组试验设计,设置5种根系互作方式,其中玉米-大豆套作种间距分别为30 cm（MS30）、45 cm（MS45）、60 cm（MS60）,单作玉米行间距100 cm（MM100）,单作大豆行间距100 cm（SS100）,研究玉米-大豆套作下土壤理化性状及根系空间分布的变化规律。【结果】玉米蜡熟期（R4）至成熟期（R6）、大豆始粒期（R5）至成熟期（R8）,套作处理日平均土壤氧气含量、土壤呼吸速率随种间距离增加呈先增后减趋势;其中玉米土壤氧气含量MS45处理最高,MS30处理最低,而套作后的土壤呼吸速率均显著低于单作;大豆土壤呼吸速率以MS45处理最高,较SS100处理高130.00%,而套作后的土壤氧气含量均低于单作。与单作相比,套作玉米土壤中>5 mm水稳性团聚体含量、套作大豆土壤中5—2 mm水稳性团聚体含量、土壤NO- 3-N显著增加,其中均以MS45处理最高,较单作分别显著增加19.26%、4.49%、18.07%。共生期间,与单作相比,套作各处理玉米、大豆根系空间分布呈非对称性,套作玉米根系横向能延伸到大豆行的空间下方,纵向能下扎生长更深,套作大豆根系明显偏向大豆带生长,套作玉米和大豆根长、根表面积、根体积、根干重低于单作;玉米收获后,套作大豆根系恢复生长,在水平和垂直方向上进一步延伸,其中MS45处理的根体积高于单作。通过PCA分析,土壤养分含量和水稳性团聚体指标与根系形态参数呈正相关关系【结论】玉米-大豆带状套作合理的种间距离会促进土壤大团聚体的形成,增加土壤氧气含量,改善土壤通气环境及土壤养分状况,优化作物根系空间分布,促进根系生长发育。     

玉米大豆间作降低小麦玉米轮作体系 土壤氮残留的效应与机制

【目的】阐明夏播玉米大豆间作对小麦玉米轮作体系产量、吸氮量、土壤含水量和硝态氮残留的影响,明确间作地上部和地下部因素对间作优势的相对贡献率,为优化资源配置、提高土地生产力提供科学依据。【方法】2011年6月至2012年10月,在河北省徐水县代表性农田设置玉米单作（T1）、大豆单作（T2）、玉米与大豆间作根部不分隔（T3）、玉米与大豆间作根部分隔（T4）4个处理,并对关键生育时期的作物生长、土壤水分和硝态氮含量进行实时观测。【结果】相对作物单作种植模式,间作产量优势明显,玉米大豆间作种植的土地当量比（LER）大于1,间作模式总吸氮量（256.1 kg·hm^-2）显著高于玉米单作种植（159.7 kg·hm^-2）。玉米大豆间作主要通过促进玉米生长和氮素吸收来提高间作系统生产能力,其中地上部因素对间作玉米生物量、产量和吸氮量提高的贡献率分别为81.6%、83.4%和75.7%,而地下部因素的贡献率仅为18.4%、16.6%和24.3%。间作玉米条带土壤含水量显著低于单作玉米,隔根间作玉米土壤含水量显著低于不隔根间作玉米,单作大豆与间作大豆土壤含水量无显著差异,隔根对间作大豆土壤含水量无显著影响。相对单作种植,间作系统降低了玉米收获后各层土壤硝态氮含量,而提高了大豆条带土壤硝态氮含量;相对不隔根处理,间作隔根对玉米土壤硝态氮含量影响不大,但降低了间作大豆土壤硝态氮含量。夏季无论是单作种植还是间作种植,其后茬小麦产量和吸氮量均无显著差异,但间作可以显著降低小麦收获后土壤硝态氮残留量（P＜0.05）,相对玉米单作,间作种植的后茬小麦收获后0-100 cm土层硝态氮残留量降低了87.2 kg·hm^-2,其中地上部因素贡献率为77.5%,地下部因素对此贡献仅为22.5%。【结论】夏播间作种植产量优势明显,间作模式整体吸氮量高于玉米单作,其中地上部因素对间作优势的贡献大于地下部因素,并且夏播间作种植对后茬小麦产量和吸氮量均无显著影响。相对单作种植,间作种植降低了玉米条带土壤含水量而对大豆条带无显著影响,间作玉米条带土壤硝态氮含量显著降低而大豆条带土壤硝态氮含量显著提高,但间作系统当季及后茬作物收获后的整体土壤硝态氮残留显著降低。     

大豆总DNA直接导入法培育优势高蛋白玉米材料研究

利用外源总DNA转导的花粉管通道法和经我们发展的减压渗透法将大豆总DNA导入玉米自交系统48-2和S37，在743份后代材料中筛选出8份高蛋白含量变异材料，它们的蛋白质与受体相比提高20%以上。用种子蛋白SDS-PAGE、谷氨酸-草酰乙酸同工酶及RAPD等分析方法对变异材料及其受体进行了鉴定分析。同时也对此8份变异材料的自交后代进行了筛选和S37在遗传上存在明显的差异。在其自交后代中仍有部分株系保持了主蛋白含量特性。此外，48-2的变异材料的植株形态、花药颜色上有明显变化。上述结果初步证明高蛋白特性是可遗传的，这为选育高蛋白玉米新自交系提供了新材料，也为利用外源DNA直接导入技术创造玉米新种质开辟了一条行这有效的新途径。     

苦荞重组自交系群体粒重、粒形与蛋白组分含量的变异

通过研究苦荞粒重、粒形与蛋白组分含量的遗传变异和相关性,探索影响苦荞蛋白组分含量的主要性状,筛选综合性状优良的株系.以小米荞×晋荞麦2号衍生的重组自交系(XJ-RILs)群体为试验材料,对粒重、粒形相关性状和籽粒蛋白组分含量和总蛋白含量进行变异分析、相关性分析和聚类分析.结果表明:除醇溶蛋白含量外,父本晋荞麦2号的千粒...