胚乳切割与置换对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

为探究异源胚乳对小麦种子萌发、幼苗生长的影响,利用胚乳置换法,将小麦种子胚乳切割并进行同品种和不同品种间胚乳置换,比较考察小麦幼苗农艺性状与生长速率的变化。结果显示,与正常种子相比,胚乳切割并置换同品种或不同品种外源种子活性胚乳后,胚的萌发基本正常,幼苗生长较为迟缓;置换失活异源胚乳的种子虽能萌发,但幼苗生长滞后,长势明显较弱。在3叶期之后,置换异源活性胚乳的麦苗生长加快,生长速率同于或快于正常对照幼苗,且成熟期植株个体性状和产量与正常对照差异不显著。结果表明,小麦种子胚乳可以切割并进行不同品种间胚乳置换,置换后胚与胚乳间的物质流动和幼苗生长速率减缓,但并未受到明显抑制。     

外源激素对小麦胚乳程序性细胞死亡和子粒灌浆的影响

外源激素乙烯和ABA(脱落酸)可影响小麦胚乳细胞DNA片段化和子粒灌浆。结果表明延缓或减弱小麦胚乳的程序性细胞死亡，并不能延长胚乳细胞发育期，提高粒重和产量。     

黑麦染色体对小麦籽粒胚乳发育结构的影响

利用小麦-黑麦的7个附加系为材料,研究了黑麦染色体对籽粒淀粉粒的形成和胚乳细胞数目多少的影响。结果表明,不同的黑麦染色体对淀粉粒的形成有不同的影响,其中4R、6R、7R上可能携载有籽粒皱缩的基因,导致籽粒的不饱满特性。同时不同的黑麦染色体对胚乳细胞分裂持续期和胚乳细胞数的影响也有差异,其中1R和3R可缩短,2R、5R和7R可适当延长胚乳细胞分裂持续期,6R和1R能增加,2R和7R能降低最大胚乳细胞数;各黑麦染色体以不同的方式影响胚乳细胞发育,阻碍淀粉的积累;利用黑麦染色体种质改良小麦,增加其库容能力,关键在授粉后21d内胚乳的形成和发育。     

外源激素对小麦胚乳细胞大小淀粉粒发生发育的影响

用外源激素乙烯和ABA(脱落酸)喷施小麦麦穗后,观察不同时期的胚乳细胞中大小淀粉粒的发生、发育情况,并测定大淀粉粒的体积。结果表明乙烯和ABA不能影响小麦胚乳中的大、小淀粉粒发生时期和大淀粉粒的大小。     

小麦族StH基因组物种的胚乳细胞多样性

对小麦族含StH、St、H基因组的披碱草属、偃麦草属、猬草属、拟鹅观草属和大麦属共5属16份材料的胚乳细胞特征进行解剖观察,结果表明不同属种植物种子胚乳细胞存在丰富的多样性,不同物种的胚乳细胞在大小、形状和数量上均表现出差异,但不能很好地反映属以及基因组间的差异。     

小麦Clp蛋白酶基因(TaClpP)的克隆与序列分析

Clp蛋白酶(ClpP)普遍存在于各种生物体内,在蛋白质代谢调控过程中发挥着极为重要的作用。本研究利用同源克隆和RACE方法从小麦叶片中获得了TaClpP基因(GenBank No.KJ541961)的全长cDNA序列。序列分析表明,该基因含有897 bp的完整阅读框,编码蛋白含有298个氨基酸,预测相对分子量为32.6 kD,等电点为9.79。该蛋白含有一个保守的S14-ClpP-2结构域,无信号肽,定位于叶绿体。与其他植物Clp蛋白酶的氨基酸序列比对发现,TaClpP与节节麦、乌拉尔图小麦的Clp蛋白酶相似性较高。另外,以小麦基因组DNA为模板,通过PCR扩增获得了TaClpP的基因组序列,长度为3 256 bp,包含9个外显子、8个内含子。     

Opaque-2基因对不同玉米种质胚乳质地的影响

采用opaque-2(o2)基因内SSR分子标记技术与表型分析,对目前育种上运用广泛的马齿型玉米自交系Z58和硬粒型C72回交转育成的高赖氨酸近等基因系QZ58和QC72家系进行研究,结果表明,QZ58和QC72家系含有o2 o2纯合基因型,2个自交系家系胚乳硬质度发生了不同的变化。QZ58家系仅有3种表现型,而QC72家系却出现了6种类型,呈现出连续性变异。这说明o2基因对不同种质玉米胚乳影响具有明显差异。     

小麦胚乳14-3-3基因的克隆及其重组蛋白的原核表达

【目的】克隆小麦籽粒胚乳14-3-3基因,并进行体外表达,为进一步研究其对籽粒生长发育的调控作用奠定基础。【方法】根据已有同源基因保守序列,设计插入限制性酶切位点的特异性扩增引物,采用RT-PCR方法扩增发育的小麦胚乳14-3-3基因,克隆测序后转入表达载体,在大肠杆菌中进行表达,并进行纯化。【结果】从开花后灌浆13-15 d的小麦品种济麦22籽粒胚乳中克隆到1个14-3-3基因,序列分析表明为非ε型,含1个777 bp的开放阅读框,编码蛋白259 aa,分子量约29 kD。核苷酸序列分析表明与小麦、水稻、玉米、大麦、大豆等主要农作物和模式植物拟南芥的14-3-3基因有较高的同源性,最高达98%,编码蛋白氨基酸长度也一致（260 aa左右）;在大肠杆菌中高效表达的重组蛋白约为30 kD,分子量大小与根据核苷酸序列推导的编码蛋白一致。从基因序列的同源性、编码蛋白的氨基酸长度、表达蛋白的分子量大小分析都说明克隆到的基因为14-3-3基因,并准确插入表达载体,得到了高效正确表达。将克隆的基因插入pET29c载体,热激转化大肠杆菌BL21-CodonPlus(DE3)-RP,得到了高效表达,但主要以包涵体形式（80%）存在。对重组蛋白进行了纯化,可溶性重组蛋白利用S-蛋白琼脂糖树脂得到纯化的蛋白,包涵体重组蛋白经变性溶解、复性后,也利用S-蛋白琼脂糖树脂得到了高度纯化的重组蛋白。【结论】利用RT-PCR技术从发育的小麦胚乳中克隆到1个14-3-3基因,并在大肠杆菌中得到了高效表达,重组蛋白经过纯化得到了纯度较高的活性蛋白。     

马铃薯蛋白酶抑制剂-Ⅱ基因在转基因水稻中的遗传及表达

 以水稻光敏不育系浙农大 115 (ZAU11S)和 3个转基因品系杂交 ,研究了其F2 群体中bar、pinII基因的遗传及其表达行为。通过涂抹除草剂Basta,进行PCR分析和测定胰蛋白酶被抑制活性 ,发现F2 代bar和pinII基因按孟德尔方式遗传并紧密连锁 ,但在部分植株中bar基因表达不充分 ;作为创伤诱导的pinII基因具有明显的时空表达特性 ,其诱导信号传导不仅向上 ,也向下传导 ;不同水稻转基因系中pinII基因的诱导表达不完全一致。     

小麦TaMvb2-Ⅱ基因的克隆

为了研究小麦转录因子基因TaMyb2-Ⅱ的功能,利用SalⅠ和SacⅠ双酶切的方法,构建了基因克隆及表达载体PEBV,获得了正义PEBV-35Sp-TaMyb2-Ⅱ-NOSter阳性克隆,实现了TaMyb2-Ⅱ基因的定向克隆。     

高温强光对小麦叶绿体Deg1蛋白酶和D1蛋白的影响及水杨酸的调节作用

以小麦品种矮抗58为材料,采用0.3 mmol/L水杨酸(SA)溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,进行3种不同的光温处理:适宜温度中等光强(25℃,600 μmol m-2 s-1)2h、高温强光(38℃,1600μmol m-2 s-1)2h、高温强光2h后置于适宜温度中等光强下恢复3h.测定不同光温条件下,小麦叶绿体的Deg1蛋白酶、D1蛋白和PSⅡ功能的变化及SA的调节效应.结果表明,高温强光胁迫导致Deg1蛋白酶和D1蛋白降解,PSⅡ功能发生可逆损伤.与对照相比,水杨酸预处理不仅能够抑制高温强光下小麦叶绿体Deg1蛋白酶和D1蛋白的降解,维持较高的PSⅡ原初光化学效率(Fv/ Fm)、实际光化学效率(φPSⅡ)、电子传递速率和净光合速率(Pn),而且加快回到非逆境下PSⅡ功能的恢复.     

玉米奥帕克-2修饰基因遗传规律的研究 Ⅱ.胚乳硬质度、胚乳赖氨酸含量及胚乳蛋白质含量的三重测验杂交遗传分析

本试验在3N 性状加性-显性模型的基础上,提出了3N 胚乳性状的三重测验杂交的分析方法,并对两套 O_2玉米软硬自交系所组配产生的 F_2群体的三个胚乳品质性状硬质度、赖氨酸含量及粗蛋白含量进行了遗传规律的分析研究。结果表明:3个胚乳品质性状不仅存在显著的加性或显性效应,还存在显著的基因上位性效应,说明8个供试性状的遗传符合加性-显性-上位性模型;3个性状的实际上位性方差σ_d~2占总遗传方差σ_g~2的比率均小于15%,表明了上位性效应对性状遗传的贡献作用不大,8个胚乳性状的遗传主要由加性或显性效应控制。本文还对3N 和2N 模型在三重测交条件下的异同进行了讨论。     

小麦分子育种研究进展Ⅱ.与小麦品质相关的功能基因

随着小麦相关近缘种以及不同基因组测序的完成,运用各类分子技术对小麦相关功能基因进行定位、克隆和应用,对于改良小麦有着举足轻重的作用。继小麦抗逆性研究取得较大进展以来,小麦品质育种越来越受到广泛关注,相应功能基因的研究也取得了重要进展。对与小麦磨粉品质、加工品质、营养品质及淀粉品质改良相关的功能基因所取得的研究进展进行综述,并提出展望,为进一步进行小麦品质相关基因的深入研究和分子育种奠定坚实的理论基础。     

东北春麦区小麦品种(系)低分子量麦谷蛋白基因Glu-A3d和Glu-B3g的分子检测

Glu-A3位点的Glu-A3d基因和Glu-B3位点的Glu-B3g基因是优质低分子量麦谷蛋白亚基(LMWGS)。为明确2个优质基因在东北春麦区小麦品种(系)中的分布情况,从而为强筋小麦育种和品质改良提供有用信息,利用Glu-A3d和Glu-B3g基因特异性STS标记检测了127份小麦品种(系)。结果表明:2个品种携带Glu-A3d基因,62个品种(系)携带优质基因Glu-B3g基因,占48.8%。     

以nptⅡ为选择标记基因的转基因小麦高效筛选方法

采用两种方法筛选以npⅡt为选择标记基因的转基因小麦植株,结果表明,由未成熟种子获得的植株在无菌条件下进行卡那霉素筛选时（A方法）,50 mg/L的卡那霉素能有效抑制非转化小麦幼苗的正常生长;由成熟种子自然发芽获得的植株在滤纸上进行卡那霉素滴注筛选时（常规方法,B方法）,80～100 mg/L的卡那霉素能较好地抑制非转化小麦幼苗的正常生长。相对于B方法的常规筛选方法,A方法具有材料对卡那霉素敏感性高、筛选周期短而且筛选结果可靠性高等优点,是一种高效的以npⅡt为选择标记基因的转基因小麦的筛选方法。     

稻秆浸提液对小麦根尖和胚乳结构及 幼苗生长的影响

[目的]探明稻秆浸提液对小麦发芽的影响机制,为稻秆还田条件下小麦高产高效栽培技术研究提供理论依据.[方法]以扬麦16和扬麦22为试验材料,设4个稻秆浸提液质量浓度(0.02、0.04、0.06和0.08 g/mL),以蒸馏水为对照(0 g/mL,CK),测定不同处理小麦的种子发芽率、苗高、根数、根长和α-淀粉酶活性,并观察萌发2和6 d的小麦胚乳及根尖显微结构.[结果]稻秆浸提液对小麦发芽率具有抑制作用,且浸提液质量浓度越高,抑制作用越强.不同质量浓度的稻秆浸提液对小麦苗高、根系生长的影响表现为典型的低促高抑现象,其中0.02 g/mL处理对小麦的根长和苗高均有促进作用,0.08 g/mL处理则对二者均有明显的抑制作用,其他稻秆浸提液处理对不同品种小麦幼苗生长的影响存在一定差异.随稻秆浸提液质量浓度的升高,小麦根系分生区细胞的形态结构发生改变,浸提液质量浓度超过一定程度时会使根尖分生区细胞明显变形.高质量浓度稻秆浸提液还会显著降低小麦胚乳淀粉体的降解程度(P<0.05),随着浸提液质量浓度的升高,小麦种子中α-淀粉酶活性也随之下降,0.08 g/mL处理的小麦α-淀粉酶活性萌发2 d时较CK下降36.70%,萌发6 d时较CK下降28.13%.[结论]稻秆浸提液对小麦种子萌发有抑制作用,对幼苗生长的影响表现为低促高抑,稻秆浸提液主要通过影响小麦淀粉体降解及淀粉酶活性来影响小麦种子萌发.     

小麦矮秆基因Rht3和赤霉酸不敏感基因Gai3与a—淀粉酶的表达

以小麦赤霉酸反应不敏感的Ｒｈｔ３矮秆基因两个近等基因系及其分离群体为材料,分析了Ｒｈｔ３、Ｇａｉ３与ａ－淀粉酶表达的相互关系。结果表明,Ｒｈｔ３、Ｇａｉ３能强烈地抑制萌发籽粒ａ－淀粉酶的表达,降低ａ－淀粉酶活性水平。高矮亲本间ａ－淀粉酶活性差异明显,矮扬３、矮苏３和扬麦３号、苏麦３号的ａ－淀粉酶ＯＤ值分别为０．０７１,０．０８０和０．０６３５,０．７２０。经Ｘ＾２测验,两群体中ａ－淀粉酶生高、中、     

不同固定方法对水稻胚乳细胞超微结构的影响

以水稻胚乳为材料,比较GA-O sO4、GA-TA-O sO4-TA、GA.PFA.TA-O sO4和高锰酸钾固定对胚乳细胞超微结构观察结果的影响。结果表明:GA-O sO4双重固定能较好地保存胚乳细胞超微结构,但有时反差较低;GA-TA-O sO4-TA四重固定能明显提高结构反差,但有时反差较大,掩盖超微结构的细节;GA.PFA.TA-O sO4双重固定不仅能保存细胞超微结构,而且反差适中,是较理想的固定方法;高锰酸钾固定对多糖和蛋白质固定较差,但能快速固定细胞的膜性结构,并且能够增强膜结构的反差,是一种观察膜系统结构及其变化的较好方法。     

bar基因对盆栽小麦根际微生物的影响

在盆栽实验条件下,以转bar基因小麦87158(BG87)、98005(BG98)和对照小麦扬麦87158(YM87)、安农98005(AN98)为材料,对小麦各生育期的根际微生物进行分析,研究bar基因对小麦根际微生物的影响.结果表明,小麦根际微生物的数量随生育期发生变化,苗期到拔节期,小麦根际微生物数量较少;在孕穗期至抽穗期,根际微生物数量增多;抽穗期后到灌浆期,小麦根际微生物数量开始下降.转bar基因小麦和对照小麦根际细菌和真菌的数量自孕穗期开始差异极显著,而放线菌的数量差异不明显.转bar基因小麦根际细菌和真菌的主要类群与对照小麦基本相同.