小麦籽粒发育过程中PPO活性的变化

为探索小麦籽粒发育过程中多酚氧化酶(PPO)活性的变化规律,以6个小麦品种为材料,研究了小麦籽粒从开始灌浆到成熟过程中PPO活性和同工酶的变化.结果表明,籽粒不同发育时期PPO活性差异显著,基因型与发育时期互作PPO活性差异不显著,不同品种的不同发育时期PPO活性变异水平不同.小麦籽粒从开始灌浆到成熟PPO的活性变化趋势是先降低然后又升高,但品种间变化幅度不同.同工酶谱中一直存在具有活性的高分子量PPO.中分子量和低分子量PPO是动态变化的,中分子量酶蛋白发育前期逐渐增加,发育后期又逐渐减少,成熟后全部消失;低分子量酶蛋白开始含量较高,随着籽粒的发育逐渐减少,成熟后也全部消失.     

不同抗性的大豆品种感染细菌性疫病后POD、PPO变化的研究

供试的4个不同抗性的大豆品种未接种健株中过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性和PPO同功酶谱带数没有差异，但抗病品种POD同工酶谱带比感病品种多两条（A2和B2），感染大豆细菌性疫病后，不同品种的POD活性均升高，其中，抗病品种POD活性始终处于较高水平，PPO活性在抗病品种中升高，而在感病品种中降低，POD同功酶谱带在所有供试品种中C1带均增强而C2和B4带减弱，其中抗病品种中降低，POD同功酶谱带在所有供试品种中C1带均增强而C2和B4带减弱，其中抗病品种B1和B2带也减弱；PPO同功酶谱带中，感病品种B1带减弱，而抗病品种B1带增强。     

河南小麦新品种（系）的多酚氧化酶基因等位变异

为了解河南小麦多酚氧化酶的基因型和表型分布情况,以72份河南小麦新品种(系)为材料,进行了籽粒多酚氧化酶活性测试,并利用多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)基因的功能标记PPO18、PPO16和PPO29分别进行2A和2D染色体上Ppo-A1和Ppo-D1的基因型鉴定。结果表明,参试品种(系)中,具有等位基因Ppo-A1a(与高PPO活性相关)和Ppo-A1b(与低PPO活性相关)的品种(系)分别为52个和20个,分布频率分别为72.2%和27.8%;具有等位基因Ppo-D1a(与低PPO活性相关)和Ppo-D1b(与高PPO活性相关)的品种(系)分别为51个和21个,分布频率分别为70.8%和29.2%。在参试小麦品种(系)中发现四种等位变异组合Ppo-A1a/Ppo-D1a、Ppo-A1a/Ppo-D1b、Ppo-A1b/Ppo-D1a和Ppo-A1b/Ppo-D1b,分布频率分别为50.0%、22.2%、20.8%和7.0%。进一步分析不同基因型组合对小麦籽粒PPO活性的影响,4种基因型中,Ppo-A1b/Ppo-D1a类型的小麦籽粒PPO活性最低。拥有低PPO活性的河南小麦新品种(系)相对较少,因此,建议在小麦品质育种中加强对低PPO活性材料的选择。     

小麦籽粒灌浆期铁、锌、锰、铜积累动态的研究

为了解小麦籽粒灌浆期Fe、Zn、Mn、Cu四种微量矿质营养元素的积累规律,以黄淮麦区的小麦品种长5864、郑麦366、济麦20、新麦18为试验材料,选取同一天抽穗及开花的植株进行标记,于花后10～35 d每5 d取各品种籽粒用原子吸收分光光度计法测定了籽粒中Fe、Zn、Mn、Cu的含量,分析其含量和积累量的动态变化.结果表明,四种矿质元素在小麦籽粒中的含量和积累量均表现为Fe＞Zn＞Mn＞Cu.随籽粒灌浆的进行,各元素的含量呈下降趋势.籽粒Fe、Zn含量在花后10～30 d下降,其中花后10～20 d下降迅速,花后20～30 d下降平缓,花后30～35 d含量有所增加;籽粒Mn含量在花后10～35 d持续下降,其中花后10～25 d下降迅速,花后25～35 d下降缓慢;籽粒Cu含量在花后10～20 d下降迅速,花后20～30 d稳中略升,花后30～35 d含量下降.灌浆期籽粒各元素的积累量呈递增趋势,其日积累量在灌浆初期较高.籽粒Fe日积累量最高值出现在花后30～35 d,Zn、Mn、Cu日积累量最高值出现在花后10～15 d.在供试的四个品种中,长5864和郑麦366籽粒Fe、Cu的积累量较高,新麦18籽粒Mn、Zn的积累量较高.     

小麦低多酚氧化酶活性品种资源的筛选

为了研究中国小麦品种资源多酚氧化酶(PPO)活性的变异,并筛选稳定的低PPO活性种质资源,于2003～2004和2004～2005年度分别种植131份小麦品种及资源,采用全麦粉法测定了其PPO活性.结果表明,其两年PPO活性相关极显著,r=0.839.根据STS01和PPO18两个标记位点共同出现的变异情况,将供试品种分为4种基因组合类型,即H1H2、L1H2、H1L2、L1L2.检测结果表明,中国大面积种植的一些小麦品种PPO活性差异很大,说明遗传改良具有很大的潜力.最终筛选出了渝02321、宁麦9号、02P157、02Y151、34-th195、宁0076、鄂麦19等23个L1L2型低PPO活性品种资源.     

新疆小麦品种中多酚氧化酶(PPO)活性基因等位变异的分布

为了给新疆选育低PPO活性的小麦品种以及进行面制品色泽的改良提供依据,利用PPO基因的功能标记 PPO18、 PPO16和 PPO29,检测了252份新疆小麦品种(系)(包括农家品种、国内外引进品种和20世纪60年代以来的育成品种)中2A和2D染色体上PPO等位基因 Ppo-A1a(高PPO活性)、 Ppo-A1b(低PPO活性)、 Ppo-D1a(低PPO活性)和 Ppo-D1b(高PPO活性)的分布.结果表明,含有 Ppo-A1a、 Ppo-A1b、 Ppo-D1b和 Ppo-D1a基因型的频率分别为69.0%、31.0%、13.1%和86.9%,以 Ppo-A1a和 Ppo-D1a基因型为主;两个PPO基因的等位基因组合 Ppo-A1a/ Ppo-D1b(高PPO活性)、 Ppo-A1a/ Ppo-D1a(中等偏高PPO活性)、 Ppo-A1b/ Ppo-D1b(中等偏高PPO活性)和 Ppo-A1b/ Ppo-D1a(低PPO活性)的分布频率依次为9.9%、59.1%、3.2%和27.8%.总体来看,新疆小麦品种PPO活性中等偏高的材料最多.农家品种、引进品种和育成品种的PPO活性基因分布频率存在明显差异,其中具有 Ppo-A1b/ Ppo-D1a等位基因组合类型(低PPO活性)的分布频率依次为21.3%、33.3%和27.1%.共检测出了70个具有 Ppo-A1b/ Ppo-D1a等位基因组合类型(低PPO活性)的品种(系),并且新疆育成的冬小麦品种(系)携有 Ppo-A1b/ Ppo-D1a等位基因组合类型(低PPO活性)的数量比春小麦要多,可在培育低PPO活性品种时作为杂交亲本利用.     

糯小麦和非糯小麦干物质积累及产量对灌浆期不同阶段弱光的响应

为了解花后弱光照对糯小麦和非糯小麦产量形成的影响差异,在大田条件下,选用非糯小麦品种轮选987和糯小麦品种农大糯50222两个小麦品种为材料,分别于灌浆前期(花后1～10 d)、中期(花后11～20 d)和后期(花后21～30 d)进行遮去60％的光合有效辐射处理,研究花后弱光胁迫时期对小麦干物质积累和产量的影响.结果表明,与不遮光处理(对照)相比,灌浆中期和后期遮光造成轮选987的生物产量和籽粒产量显著降低,而农大糯50222在籽粒灌浆的前期和中期遮光后均显著降低.花后不同阶段遮光处理均造成小麦花前营养器官贮存干物质在花后向籽粒的转运量及其贡献率发生变化,此影响存在明显的基因型差异.轮选987表现为籽粒灌浆前中期遮光后转运量均显著降低,后期遮光后增加,转运物质对籽粒的贡献率则表现为前期遮光降低,中后期遮光提高,尤其是后期遮光提高幅度更大.农大糯50222花前干物质的转运量在遮光后均增加,以中期遮光后增加最多,转运物质对籽粒的贡献率在前中期遮光下均增大,以中期遮光最明显,后期遮光下贡献率下降.花后不同阶段遮光改变了小麦的灌浆进程.随遮光时间的推迟,轮选987籽粒灌浆的渐增期和快增期缩短.籽粒灌浆中期遮光延长了农大糯50222灌浆的快增期.灌浆中期遮光致使小麦产量和经济系数下降的幅度最大.     

小麦籽粒成熟与萌发期间LOX的动态变化

为了解小麦籽粒中脂肪氧化酶(LOX)同工酶的代谢过程,选用4个小麦品种(鲁麦22、中优9507、内乡188、蒿优9409)为材料,采用薄层等电聚焦电泳(IEF)活性染色法检测和分析了小麦在籽粒成熟与种子萌发期间LOX同工酶酶谱的变化,并采用分光光度计法测定其活性.结果表明,在籽粒成熟期间,中优9507、内乡188、蒿优9409含有5条不同的同工酶条带,鲁麦22含有8条不同的LOX同工酶条带;随籽粒成熟度的增加,酸性和中性部分的LOX同工酶的合成与含量逐渐减少,碱性部分的LOX同工酶的合成与含量缓慢增加,说明成熟末期小麦籽粒主要积累碱性LOX;4个品种的LOX活性随籽粒成熟均呈现先逐渐降低至最低点后轻微反弹的变化趋势.在种子萌发期间,4个小麦品种都含有7条LOX同工酶条带,除萌发第一天外,随种子萌发的进行,酸性部分的LOX同工酶合成与含量减少,碱性和中性部分的LOX同工酶合成与含量缓慢增加,说明小麦种子在萌发过程中主要积累碱性LOX;4个品种的LOX活性均呈先保持一恒定高值后迅速下降至一恒定低值的变化趋势.无论是籽粒成熟期间还是种子萌发期间,影响小麦籽粒或种子中LOX酶活性大小的主要是酸性的LOX同工酶.     

多酚氧化酶活性基因在黑龙江省小麦品种中的分布

为了解黑龙江省小麦品种多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO)活性水平,利用PPO18、PPO16及PPO29等3个标记对88份推广品种的PPO-2A及PPO-2D位点等位变异进行了检测.结果表明,黑龙江省小麦品种上述位点的高PPO活性条带频率偏高,分别为51.8%和42.2%.两个位点都出现高PPO活性条带的品种有19份,占23.8%;都出现低PPO活性条带的品种有23份,占28.8%.有6份品种在PPO-2A位点出现杂合现象.     

多酚氧化酶活性基因等位变异在陕西小麦品种中的分布

为了解陕西小麦品种控制多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活性的主效基因组成.利用PPO 18和PPO 29标记时138份推广品种的PPO-2A和PP(9-2D位点的等位变异进行了分子检测.结果表明,在PPO2A住点,含Ppo-A1a(高PPO活性)和Ppo-A1b(低PPO活性)等位变异类型的品种比例分别为47.1%和52.9%;在PPO2D位点含PpoD1a(中等低PPO活性)和PpcrD1b(中等高PPO活性)等位变异类型的品种频率分剐为30.4%和69.6%;含Ppo-A1a/Ppo-D1a(较高PPO活性)、PpoAla/PpoD1b(最高PPO活性)、Ppo-A1b/Ppo-D1a(最低PPO活性)、Ppo-A1b/Ppo-D1b(较低PPO活性)等住变异组合类型品种的频率依次为10.1%、37.0%,20.3%和32.6%;不同地区不同等位变异类型及其组合的分布比例也不同.总体来看,陕西低PPO活性的小麦品种比例偏低,选育低PPO活性品种应成为当前陕西小麦品质改良的主要目标之一.     

多酚氧化酶活性与小麦抗穗发芽的关系及抗穗发芽新品种秦麦3号的选育

为更好地选育抗穗发芽小麦新品种,解决小麦生产中的穗发芽损失问题,以18个穗发芽抗性不同的小麦品种(系)为试材,以微喷人工降雨法诱导穗发芽,测定了发芽和未发芽籽粒的多酚氧化酶(PPO)活性、酚含量和吸水率,并分析了他们与穗发芽抗性之间的关系。结果表明,PPO活性、吸水率均与穗发芽率呈显著正相关,即PPO活性、吸水率越低,穗发芽抗性越强;而酚含量与穗发芽率无相关性。同时,以PPO活性为抗穗发芽能力的筛选指标,从“昌农921×东方红3号”的杂交后代中培育出了高抗穗发芽的小麦新品种秦麦3号。     

小麦籽粒多酚氧化酶（PPO）检测方法的优化及其在育种中的应用

降低小麦中多酚氧化酶(PPO)活性,减缓面粉制品的褐化,是重要的育种目标之一。为了更好地服务于低PPO育种,本研究对检测PPO活性的原苯酚染色法进行了优化,更好地发挥了其鉴别力强、结果稳定、对种子活力伤害小等优点,便于育种者使用。苯酚染色和分子标记结果对比发现,染色结果可以很好地反映亲本(或高代)材料中PPO的基因型,特别在低PPO材料中吻合更好。对大量亲本和世代材料的籽粒染色发现,PPO不仅存在于种皮中,其活性还是由种皮基因型决定的,后代PPO性状表现出母性遗传和加性效应的特点,控制高PPO特性的两个主效基因之间具有明显的代偿作用。PPO性状遗传相对简单,纯合较快,F2以后籽粒的染色程度以单株为单位发生分离。尽管染色是针对种皮基因型的,但PPO基因的这些遗传特点和小麦的自交特性,使染色结果同样可以预测后代单株的分离前途。这一优化的籽粒染色法在低PPO育种中的有效性是可以肯定的。     

菜用大豆种子劣变与生理生化变化的关系

本文以菜用大豆种子为试材,研究了不同活力种子发生的一些生理生化变化。结果表明,随着种子劣变,细胞膜结构和功能受到损伤,浸泡液电导率增加;当种子丧失生活力后,细胞膜损伤严重,并失去修复能力,内含物大量外渗。高活力种子吸胀葫发过程中呼吸代谢旺盛,而低活力种子呼吸强度较弱。当种子失去生活力后,胚轴中测不出过氧化物酶的活性,胚轴、子叶过氧化物酶同工酶谱带减少,峰高降低;胚轴酯酶同工酶谱带减少,峰高降低,而子叶酯酶同工酶很少发生变化。     

施氮量对两个粒型小麦品种籽粒胚乳细胞增殖及糖含量的影响

为了解小麦胚乳细胞增殖、糖代谢在粒型间的差异及氮营养的调控效应,2009-2010年度以大粒型品种郑育麦9987和小粒型品种郑麦004为材料,研究了施氮量对小麦籽粒胚乳细胞增殖、细胞壁转化酶活性及糖含量的影响。结果表明,郑育麦9987胚乳细胞数(11.92×105)较郑麦004(10.73×105)多11.1%。施氮量影响籽粒胚乳细胞数,其中郑育麦9987低氮处理(150kg·hm-2)的胚乳细胞数目较高氮处理(300kg·hm-2)增加29.1%,而郑麦004则表现为高氮处理较低氮处理增加44.7%。两品种籽粒细胞壁转化酶活性均于花后5~8d达到峰值,花后20d则降到较低水平;籽粒可溶性糖和蔗糖含量均随灌浆进程整体呈先上升后下降趋势,在花后25d有一个小波峰。增施氮肥可增加籽粒细胞壁转化酶活性,提高后期籽粒可溶性糖和蔗糖含量。表明增施氮肥有利于小麦籽粒胚乳细胞增殖、光合产物的积累与运转,从而提高了粒重。     

壳聚糖对玉米幼苗生长及生理生化活性的影响

采用浸种实验,研究不同分子量壳聚糖对玉米种子萌发、幼苗生长及生理生化活性的影响。结果表明,5种壳聚糖均能显著提高玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗的根长、芽长和株鲜重,提高幼苗的叶绿素含量和可溶性蛋白含量,增加幼苗的根系活力,有效诱导超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的表达,显著提高酶活性。平均分子量5 000的壳聚糖对种子萌发和幼苗生长促进效果较好,分子量为3 000的壳聚糖对幼苗生理活性及酶活力提高最大。     

3种氧化酶与辣椒抗蚜性的相关性

采用分光光度法和垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳法研究了过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、抗坏血酸氧化酶(AsA-POD)与辣椒抗蚜性的相关性。结果表明:抗、感品种叶组织内PPO,POD,AsA-POD活性在受蚜虫侵害后均明显提高,但高抗和抗蚜品种较高感和感蚜品种反应更灵敏,在接虫初期其POD,PPO和AsA-POD活性即上升到一个很高水平,活性增强远远高于高感和感蚜品种,且在受蚜虫侵害后保持稳定的高活性水平;高抗和抗蚜品种叶组织内的POD和PPO同工酶谱带在受蚜虫侵害前后均保持稳定不变,没有新谱带的出现,而高感和感蚜品种在受蚜虫侵害后POD和PPO同工酶谱带均有变化,蚜虫侵害前其POD和PPO同工酶谱带均与高抗和抗蚜品种相同,但受蚜虫侵害后分别减少2条和3条。相关分析表明,辣椒受蚜虫侵害后,叶组织内POD,PPO和AsA-POD活性的增强及POD和PPO同工酶谱的稳定性与辣椒抗蚜性显著相关。      

Polyphenol oxidase and peroxidase activities of apricots (Prunus armeniaca L.) as affected by cultivar,location, and year of harvest

A total of 22 samples of apricots belonging to ten cultivars from two locations and picked in the years 1975–78 were assayed for polyphenol oxidase (PPO) and partly for peroxidase (POD) activities, heat resistance of these enzymes,o-dihydroxy phenol (ODP) content, and initial rate of enzymatic browning (BA). Of these characteristics, ODP content showed the greatest and BA the least variation. PPO activity relative to fresh weight was found to depend on the year of harvest rather than on the cultivar, while POD activity relative to fresh weight was cultivar dependent. The values of BA and ODP content were markedly influenced by both cultivar and year. For a given cultivar, PPO and POD activities relative to fresh weight as well as BA were higher in the samples picked in 1976 at one location than in those picked in the other years at the other location.The initial rate of browning of apricots was primarily dependent on the ODP content as shown by linear regression analysis with two independent variables. The relative influence of ODP content as compared with that of PPO activity related to fresh weight was the stronger the higher the value of the ratio of PPO-ODP, i.e. the smaller the values of the endogenous substrate available to the enzyme in the tissues. This suggests substrate depletion to be the limiting factor in the enzymatic browning of apricots.Heat inactivation of PPO was found to be a simple exponential process, while that of POD a biphasic one. PPO was less heat resistant than POD: total inactivation occurred after 10-min heat treatment at 75°C and 85°C, respectively.     

长江中下游麦区主要小麦品种穗发芽抗性及鉴定方法比较

为了解长江中下游麦区当前推广小麦品种抗穗发芽的特性,采用整穗发芽法、整粒发芽法和半粒发芽法鉴定了20个小麦品种的穗发芽抗性。结果表明,品种间穗发芽抗性存在显著差异,扬麦16、扬麦18、扬麦20、扬麦22、扬辐麦4号、宁麦16等13个品种穗发芽抗性较好,宁麦17、宁麦19、镇麦6号、镇麦8号、镇麦9号、扬麦13和扬麦14等6个品种穗发芽抗性中等,郑麦9023易穗发芽;20个品种的整穗发芽率和取穗当天整粒发芽率差异不显著,且两种方法的发芽率呈极显著正相关,说明整穗发芽法和整粒发芽法都可用于穗发芽抗性鉴定;整粒发芽法中取穗当天与取穗10d后籽粒发芽率较为一致,且极显著正相关,说明这一时段内都可进行抗穗发芽鉴定;取穗30d后所有红粒品种的发芽率都极显著提高,说明此时种子休眠开始解除。18个红粒小麦品种的半粒发芽率极显著高于整粒发芽率,说明种皮对穗发芽有较强的抑制作用。白粒品种郑麦9023收获30d后发芽率与收获当天穗上发芽率、籽粒发芽率,整粒法与半粒法发芽率差异均不显著,说明该品种几乎无休眠特性,且其种皮对穗发芽的抑制作用较小。     

真空低温氦气等离子体对小麦和大麦种子萌发的影响

为了解低温氦气等离子体种子处理效果在作物品种间的差异以及时效性,以不同小麦和大麦品种为材料,分析了不同功率等离子体对小麦和大麦种子萌发的影响。结果表明,在80、100和120W条件下,等离子体处理对小麦各品种发芽势、发芽率以及发芽指数的影响不一致,其中对淮麦23、淮麦25、淮麦33及济麦22的处理效果较好,能够改善发芽指标;而大麦种子发芽被抑制。当降低处理功率后,大麦品种单二和港啤以30W处理效果最佳,种子萌发受到促进。在保存的63d内,淮麦28的发芽与CK相比无显著差异,而郑麦9023和淮麦30发芽指标均有不同程度的降低,说明等离子体处理效果具有一定的时效性,且与品种相关。