科研简讯

我校在玉米基因改良领域创一项国际领先成果2 0 0 3年 1月 8日 ,农业生物技术国家重点实验室敖光明教授为首的课题组承担的“高蛋白质、高赖氨酸转基因玉米自交系和杂交组合的选育”通过北京市科委主持召开的课题成果鉴定 ,认为在玉米基因工程改良品质方面达到国际领先水平。该项研究在国家高技术研究发展计划和国家转基因研究与产业化专项资助下经 7年研究 ,在国内外首次采用基因工程手段育成了 18个转基因优质玉米自交系 ,其蛋白质含量占种子干重的 13.2 %～ 17.2 % ,赖氨酸含量占种子干重 0 .38%～ 0 .4 6 %。该项研究成果克服了常规育种…     

育种动态

<正>我国育出国际领先的 转基因玉米 中国农业大学生物学院朱登云博士后率领的国家"高蛋白质、高赖氨酸转基因玉米自交系和杂交组合的选育"课题组,经过7年研究将马铃薯花粉上的一个基因转入玉米,结果赖氨酸和蛋白质比常规玉米含量分别提高30％、90％,攻克了国际上一直     

我国育出国际领先的转基因玉米

中国农业大学生物学院朱登云博士后率领的国家“高蛋白质、高赖氨酸转基因玉米自交系和杂交组合的选育”课题组，经过7年研究将马铃薯花粉上的一个基因转入玉米，结果赖氨酸和蛋白质比常规玉米含量分别提高30％、90％，攻克了国际上一直没有攻克的难题。     

我国科学育成营养含量高的转基因玉米

我国科学家经过近7年的研究,近日成功培育出具有国际领先水平的高营养转基因玉米。科学家将马铃薯花粉上的一个基因转入玉米,结果使玉米的赖氨酸和蛋白质含量比常规玉米分别提高了30 %和90 %。这是国际上首次采用基因工程手段育成的转基因优质玉米自交系。据中国农业大学朱登云博士介绍,这是国家高技术研究发展计划的重要项目,近日他们完成了转基因玉米种子在环境释放后的安全试验,不久这一成果可以应用到生产中我国科学育成营养含量高的转基因玉米$中国科技信息研究所     

玉米自交系游离氨基酸HPLC测定与分析

为了解玉米自交系的氨基酸品质性状,筛选出高游离氨基酸含量的自交系,为玉米育种和品质改良提供优质种质资源。试验利用HPLC方法,对高赖氨酸玉米‘Opaque-2’和13个常用玉米自交系的16种游离氨基酸含量进行了检测。结果表明,‘Opaque-2’材料中检测出15种游离氨基酸,总游离氨基酸含量达干物质总量的3.42%,赖氨酸含量达0.28%。13个常用自交系除1个含量稍高外,其余12个自交系游离氨基酸和必需氨基酸含量都很低,赖氨酸含量仅是‘Opaque-2’的0～34%。该结果说明目前常用玉米主要品种亲本自交系的必需氨基酸营养品质基因是低水平类型。     

我国育出国际领先的转基因玉米

中国农业大学生物学院朱登云博士后率领的国家“高蛋白质、高赖氨酸转基因玉米自交系和杂交组合的选育”课题组，经过7年研究，将马铃薯花粉上的一个基因转入玉米，其赖氨酸和蛋白质含量比常规玉米分别提高30％、90％，攻克了国际上一直没有攻克的难题。课题组把研究出的转基因玉米品种中的10个品种，放在金华职业技术学院生物工程学院内试种，近日经现场测产，其中YC组合667平方米（1亩）产量产达508．6千克，比对照丹玉13增产27．1％．     

玉米自交系中氨基酸含量与品质性状相关分析

为了研究丝氨酸含量不同的自交系中氨基酸的组成及含量,从而对玉米种质资源的营养品质进行评价,以从500份玉米优良自交系中选取的丝氨酸含量和农艺性状差异较大的20份自交系作为研究对象,利用近红外分析仪测定玉米自交系籽粒的水分、蛋白质、淀粉、脂肪、粗纤维和氨基酸含量,并对其品质性状和游离氨基酸含量分别进行相关分析。结果表明,总氨基酸含量与蛋白质含量呈极显著正相关,与水分含量、淀粉含量呈极显著负相关。丝氨酸含量与蛋白质含量、赖氨酸含量、脯氨酸含量都呈极显著正相关。游离丝氨酸含量与限制性氨基酸蛋氨酸、赖氨酸呈显著或极显著相关。说明在提高丝氨酸含量的同时蛋白含量和赖氨酸含量也会显著提高。     

转高赖氨酸含量基因(Cflr)小麦植株的获得及种子中蛋白质和赖氨酸的含量分析

为了获得种子总蛋白和赖氨酸含量都提高的转基因小麦新种质,构建了高赖氨酸蛋白基因(Cflr)的植物表达载体pAHC25-Cflr,用基因枪法将其导入扬麦158,通过PCR、RT-PCR和半定量PCR对转基因小麦植株T0及T1代进行了检测,同时对种子总蛋白含量与结合态系赖氨酸含量进行了测定和分析。检测结果表明外源基因已稳定整合到转化植株T0和T1代基因组中,并在小麦不同转基因株系的T1代中获得了表达,但不同株系的表达丰度不同。在检测的12株转基因株系中,有11个株系籽粒蛋白质的含量与其受体品种有显著差异,其中有6个株系的增幅在10%以上,最高的增加了22.6%;有10个株系种子干重的结合态赖氨酸含量有明显提高,8个株系与受体品种的差异达极显著水平,最高的Y1-2增幅达39.5%;从种子的蛋白质赖氨酸含量来看,有9个株系较受体品种有显著提高,其中4个株系与受体品种的差异达极显著水平,增幅最高的Y1-12蛋白质中赖氨酸含量比受体品种提高了22.9%。     

高赖氨酸玉米杂交种龙高(L)1号的选育

玉米是重要的粮食作物，也是畜禽的主要饲料来源。但玉米子粒蛋白质含量较低，一般在10%左右。同时玉米胚乳的蛋白质中氨基酸不平衡，必需的氨基酸如赖氨酸、色氨酸等含量很低，分别占全子粒干质量的0.2%和0.05%。这些必需氨基酸是人和单胃动物不能在体内自己合成而又是生长发育必不可少的营养物质。所以，从营养观点说，玉米子粒蛋白的质量较低。因此选育、应用高赖氨酸玉米品种成为现代育种中的重要课题。黑龙江省农科院玉米研究中心主持参加了全国“优质蛋白玉米”攻关课题的研究，选育出了一批含有O2基因的玉米自交系，并于1999年初审定推广了我省第一个，也是目前为止唯一一个高赖氨酸玉米单交种-龙高(L)1号。     

国际玉米小麦改良中心的玉米品质育种

玉米蛋白质品质育种是国际玉米小麦改良中心(下简称“改良中心”)的一项重要研究课题,研究工作取得重大突破。 所谓玉米蛋白质品质育种,即是培育胚乳蛋白质中赖氨酸和色氨酸含量高的玉米。众所周知,玉米的蛋白质含量并不低,一般占子粒干重的10％,但由于其胚乳蛋白质中赖氨酸和色氨酸含量低,质量较差。1964、1965年先后发现,奥帕克-2、弗洛里-2等基因突变体的胚乳蛋白质中这两种氨基酸的含量比普通玉米高一倍。经试验,这种玉米的蛋白质品质比普通玉米的高许多,堪与牛奶蛋白质相媲美。用作猪饲料,日增重比比喂普通玉米的高一倍,完全可以不加大豆等天然蛋白质饲料。于是育种工作者采用回交的方法将普通玉米转育成奥帕克-2玉米,并对这种新型玉米进行广泛的鉴定试验。至1967年即开始发放种子供试种。     

玉米单交种的选育和提高蛋白质含量的途径

玉米是世界各国主要的粮食和饲用作物之一。但玉米籽粒中蛋白质含量和某些氨基酸(特别是赖氨酸)含量低,营养品质差;同时,作为目前广泛采用获得高产的玉米单交种,其自交系产量较低,制种成本高,且生态可塑性不稳定。因此,要获得高产和优质的玉米籽粒,关键在于创造一个产量高和高蛋白质含量的玉米亲本自交系。这是目前世界玉米育种工作者集中注意的问题。     

玉米自交系籽粒物理性状和品质性状的相关性初探

本文对 14个高蛋白高赖氨酸玉米自交系籽粒的物理性状和营养品质性状的相关性进行了研究 结果认为 :1)在蛋白质含量 15 11%～ 17 90 %、赖氨酸含量 0 4 9%～0 60 %的高蛋白高赖氨酸玉米中 ,蛋白质含量与赖氨酸含量极显著正相关 ,大幅度提高蛋白质含量 ,能够较易提高赖氨酸水平 ;蛋白质含量与蛋白质品质负相关 ,随着蛋白质含量的提高 ,o2基因对赖氨酸的调节强度下降 2 )籽粒的物理性状与营养品质无显著相关性 ,在提高蛋白质含量和改善蛋白质品质的同时 ,通过选择 ,可以提高硬质度、百粒重、籽粒密度和百粒体积等籽粒的物理性状     

高赖氨酸玉米杂交种的选育

玉米籽粒的蛋白质含量一般在10%上下,比小麦(13—14%)为低,比水稻(7—9%)为高。但玉米蛋白质总量中醇溶性蛋白占50—60%,这种蛋白质缺乏人或单胃动物营养上必需的氨基酸,特别是赖氨酸和色氨酸。所以,从营养观点来看,玉米的蛋白质品质是比较低的,在稻米和麦粒中,这种醇溶性蛋白质所占的比率分别为5—10%和30—40%,因此,它们的蛋白质品质就比玉米为好。 利用遗传育种途径来提高玉米籽粒蛋白质含量,改进蛋白质品质,增加赖氨酸含量,     

外源高赖氨酸蛋白质基因对转基因玉米种子中蛋白质和氨基酸组分的影响

分析了将高赖氨酸蛋白质基因导入玉米后,转基因玉米种子中水溶蛋白、盐溶蛋白、醇溶蛋白和碱溶蛋白组分的变化。结果表明,醇溶蛋白和盐溶蛋白总量发生了增加,水溶蛋白总量保持稳定,而碱溶蛋白量有所下降。免疫印迹结果表明,外源高赖氨酸蛋白的表达量与转基因种子中赖氨酸含量呈正相关性。推测外源高赖氨酸蛋白的表达及富含赖氨酸的水溶蛋白和盐溶蛋白组成的改变是转基因玉米种子中赖氨酸提高的主要原因;转基因玉米种子蛋白质可能是外源基因通过非直接的方式导致的结果。     

不同小麦品种籽粒氨基酸组成及其营养品质评价

对１７个蛋白质含量不同的小麦品种籽粒氨基酸分析表明，小麦籽粒氨基酸含量（以种子干重为基础）是籽粒蛋白质含量的函数，不同种类氨基酸与籽粒蛋白的回归关系不同，小麦籽粒氨基酸以及谷氨酸，脯氨酸含量最高，亮氨酸和天冬氨酸次之，必需氨基酸中的赖氨酸和含硫氨基酸（蛋氨酸和胱氨酸）含量最低，小麦籽粒蛋白质的化学评分值为５０％左右，高蛋白品种以赖氨酸为第一限制性氨基酸，低蛋白品种以含硫氨基酸为第一限制性氨基酸。     

150份玉米自交系籽粒及其品质性状的综合评价

对150份改良玉米自交系的籽粒（粒长、粒宽、百粒质量、容重）及其品质性状（籽粒含水量、油脂含量、蛋白质含量、淀粉含量、赖氨酸含量）进行分析,采用相关性分析、聚类分析和主成分分析方法进行综合评价,以筛选出优良自交系用于高品质玉米育种工作。相关性分析结果表明,玉米自交系籽粒含水量与蛋白质、淀粉、赖氨酸含量均呈显著或极显著正相关,与容重呈极显著负相关;淀粉含量与蛋白质、油脂含量和容重呈极显著负相关;百粒质量与粒长、粒宽均呈极显著正相关。聚类分析结果表明,玉米自交系被分为6个类群,其中,1、2类群的17N0358、17N0443在品质性状方面有明显特异性,自交系17N0358的籽粒含水量、蛋白质含量、淀粉含量、赖氨酸含量和百粒质量均达到最高,自交系17N0443具有低籽粒含水量、低蛋白质含量、低百粒质量、高油脂的特点。主成分分析结果表明,前4个主成分（百粒质量、含水量、蛋白质含量、赖氨酸含量）的累计贡献率达73.703%;综合得分高于对照自交系B73的自交系有8份（17N0536、17N0560、17N0544、17N0358、17N0373、17N0470、17N0556和17N0540）。...     

氨基酸分析仪法快速测定玉米籽粒中赖氨酸含量（英文）

以9个高赖氨酸玉米和2个普通玉米杂交种籽粒样品为材料,用日立L-8900型全自动氨基酸分析仪对高赖氨酸玉米和普通玉米籽粒中赖氨酸含量进行定量测定。了解全自动氨基酸分析仪的检测效果是否可以很好的比较普通玉米与高赖氨酸玉米籽粒中的赖氨酸含量。结果表明高赖氨酸玉米籽粒赖氨酸含量介于0.34%~0.42%之间,普通玉米赖氨酸含量介于0.24%~0.25%,存在显著差异。日立L-8900型全自动氨基酸分析仪法测定玉米籽粒中赖氨酸含量与其它传统方法相比较,该方法快速、简便、灵敏度高、重现性好、样品需求量少,可以较好的在玉米育种中应用。     

不同遗传背景玉米自交系子粒主要营养品质的变异性分析

对包括玉米自选系在内的192份玉米自交系的子粒品质进行分析.结果表明,玉米自选系的粗蛋白、赖氨酸平均含量为115.47,3.80 g.kg-1,分别高于常用自交系0.426%和0.023%,淀粉含量673.54 g.kg-1,低于常用自交系1.343%;所有自交系子粒的粗蛋白与赖氨酸含量呈显著正相关(r=0.780),两者都与淀粉含量呈显著的负相关;自选系中群体M粗蛋白含量和赖氨酸含量最高,群体Z 508和Z 512淀粉含量最高,可分别作为高蛋白和高淀粉品种选育的亲本材料.     

“O2”基因的转入对玉米灌浆特性的影响

利用８个高赖氨酸玉米自交系和８个同型普通玉米自交系,按Ｇｒｉｆｆｉｎｇ模式分别配制杂交组合。这两组杂交种在院内试验地种植,随机区组设计。生育期间测定期灌浆特性。结果表明普通玉米较高赖氨酸玉米在子粒鲜重,体积及干重等性状普遍为高。     

农业科技要闻

<正>我国育出国际领先的转基因玉米由中国农业大学朱登云博士主持的“高蛋白质、高赖氨酸转基因玉米自交系和杂交组合的选育”课题,近日已完成安全性评价体系中的环境释放试验,不久就能应用到生产。试种的10个品种,亩产量均超过500千克,