花生籽仁不同发育时期不同部位主要营养成分变化

本研究以不同油酸花生品种为材料，对籽仁含油量、脂肪酸和蔗糖含量累积规律和基豆先豆间差异及籽 仁不同部位差异进行分析。结果表明，随着花生籽仁的发育，含油量增加且高油品种含油量积累速率高于低油品 种，蔗糖含量下降；不饱和脂肪酸逐渐增加，饱和脂肪酸和超长链饱和脂肪酸逐渐下降，亚麻酸逐渐降低到消失，其 中高油酸材料棕榈酸、亚油酸和亚麻酸的下降速率以及油酸的上升速率高于普通油酸材料。各材料脂肪酸在基豆 和先豆间无显著差异，而含油量基豆高于先豆。成熟籽仁胚中棕榈酸、亚油酸、花生烯酸、山嵛酸和二十四碳烷酸 含量显著高于子叶，含油量、硬脂酸和油酸含量低于子叶，在胚中约含有0.5%左右的亚麻酸，而子叶中未检测到亚 麻酸。本研究结果为选育品质优的油用型和食用型花生品种具有指导意义。     

花生AhFAD2-1基因与油酸/亚油酸比值的关系

花生AhFAD2-1由位于不同基因组上的两个非等位基因AhFAD2-1A和AhFAD2-1B共同编码,这两个基因的突变引起酶结构、酶活性或表达调控的变化,共同导致高油酸性状的产生。本研究通过对13个不同花生品种(系)的AhFAD2-1基因进行测序和比对分析,查找点突变或插入位点,寻找与高油酸性状关联的基因位点。结果表明:E11、花育30、鲁花12、豫花15、河北高油的基因型是OL_1OL_1OL_2OL_2,其相应的O/L值为1.01~1.40;鲁花14、花育17、花育19、花育23、E12S的基因型是ol_1ol_1OL_2OL_2,其中E12S较特殊O/L值为9.05,其他品种O/L值为1.54~1.97;E16、E18和花育32号的基因型是ol_1ol_1ol_2ol_2,其相应O/L值为12.3~41.85。本研究结果对于高油酸性状的分子鉴定以及高油酸花生新品种的培育具有一定的参考价值。     

花生籽仁发育过程中脂肪酸积累规律研究

以高O／L花生品种8130为材料对其籽仁发育过程中脂肪酸的累积过程进行分析。结果显示,花生籽仁中,含有8种主要的脂肪酸,按含量高低依次为油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、山嵛酸、花生酸、二十四烷酸、花生烯酸;花生籽仁发育过程中,油酸含量逐渐增多,其它脂肪酸呈逐渐降低的变化规律。饱满籽仁中亚油酸和油酸含量占全部脂肪酸的80％以上。脂肪酸总量在籽仁发育前期增加迅速,然后缓慢增长,到籽仁成熟期又迅速增加,在收获期达到峰值,油酸亚油酸比值（O／L）,随籽仁发育呈逐渐增加的变化规律,饱满籽仁达到最大。     

华南地区不同粒数穴播方式对花生籽仁发育的影响

为探讨不同播种模式与密度对花生籽仁发育过程的动态影响,本试验以花育22号和花育39号为材料,开展了不同种植密度条件下的花生荚果发育动态和产量及其构成因素的变化研究。结果表明,荚果和籽仁鲜质量呈"快—慢"增长的趋势,籽仁干物质积累呈"慢—快—慢"的趋势,籽仁发育前期,不同处理间干物质积累量差异不明显,发育中期单粒精播对花生籽仁干物质积累有明显的促进作用。单粒精播处理籽仁脂肪含量最高,蛋白质含量最低,单株结果数、百果质量、百仁质量和荚果产量均显著高于双粒和三粒穴播。说明华南地区单粒精播种植模式中密度可以明显促进花生荚果和籽仁的发育,提高花生产量。     

花生籽仁蔗糖含量多世代联合群体主基因+多基因遗传模型分析

花生是重要的油料和经济作物,在世界范围内广泛种植。甜味是与花生口感及风味高度相关的遗传性状,花生的甜味主要来源于花生籽仁中的蔗糖,蔗糖含量达到6%以上时,其口感及风味较好。因此,提高花生籽仁的蔗糖含量是改善花生口感及风味的关键因素之一。但迄今为止,对花生籽仁蔗糖含量的遗传分析未见报道。本研究以2组高、低花生籽仁蔗糖含量正反交组合,4个世代（P1、P2、F1和F2）为材料,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,对花生籽仁蔗糖含量进行遗传分析。结果显示,花生籽仁蔗糖含量受2对加性主基因+多基因控制,结合两组最优遗传模型均是E-0模型（MX2-ADI-AD）即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因是最优遗传模型。该性状的主基因遗传率在以高花生籽仁蔗糖含量为母本的正交组合中表现较高（84.96%和83.00%）,在以低花生籽仁蔗糖含量为母本的反交组合中主基因遗传率偏低（69.52%和60.32%）;相反,多基因遗传率在正交组合中表现较低（14.87%和16.75%）,在反交组合中表现较高（30.23%和39.25%）,说明该性状有明显的母体效应。通过对花生F2 群体籽仁蔗糖含量进行数量遗传分析,确定最适遗传模型并掌握其遗传规律,为高蔗糖含量花生品质改良提供参考信息,为进一步进行QTL定位奠定基础。     

花生甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)基因的克隆及表达分析

本研究从花生中克隆得到2个GPAT基因,分别命名为AhGPAT3和AhGPAT5。AhGPAT3基因全长为1653bp,编码550个氨基酸;AhGPAT5基因全长为1383bp,编码460个氨基酸,均属于GPATs蛋白质家族。通过实时定量PCR检测克隆到的GPAT基因在花生不同组织、种子不同发育时期、多种非生物逆境胁迫及多种激素处理下的表达模式。结果显示,AhGPAT3与高等植物的GPAT3和GPAT2亲缘关系最近;AhGPAT5与高等植物的GPAT5和GPAT7亲缘关系最近。AhGPAT3和AhGPAT5基因在种子发育初期和下胚轴中的表达量较高;另外,发现AhGPAT3基因很可能参与了花生对低温、高盐和干旱的抗性调节。     

不同花生品种重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr富集与转运规律

以青岛市8个主栽花生品种为试材,通过相同土壤条件下大田种植和室内检测分析,对花生植株不同器官中Cu、Zn、Pb、Cd和Cr重金属元素的吸收、富集与转运规律进行了研究。结果表明,供试的8个花生品种植株根系中Cu、Zn、Pb和Cd含量存在显著性差异,茎叶中Cu、Zn、Pb和Cr含量存在显著性差异,籽仁中Cu、Zn、Pb、Cd和Cr含量均存在显著性差异,果壳中Cu、Zn和Cd含量存在显著性差异;供试的8个花生品种籽仁中Cd含量均超过了农业部无公害花生Cd≤0.05 mg.kg-1的卫生限量标准。花生植株各器官对重金属的平均生物富集量顺序：根系和果壳为Zn〉Cu〉Cr〉Pb〉Cd,茎叶和籽仁为Zn〉Cu〉Pb〉Cr〉Cd。花生植株各器官的平均转运量系数顺序：茎叶为Pb〉Zn〉Cd〉Cr〉Cu,籽仁为Zn〉Cu〉Cd〉Pb〉Cr,果壳为Cr〉Cu〉Zn〉Pb〉Cd。A4为花生籽仁低Pb吸收富集型品种,A3为花生籽仁低Cd吸收富集型品种。     

花生1,3,4-三磷酸肌醇5/6激酶ITPK家族基因的鉴定和分析

1,3,4-三磷酸肌醇5/6-激酶（ITPK）是一种保守的多功能酶,调控磷酸肌醇的代谢过程,广泛存在于动植物和线虫中。本研究从两个野生种花生基因组（Arachis duranensis 和Arachis ipaensis）中获得AdITPK 家族基因7个,AiITPK 家族基因7个,利用生物信息学手段,系统地分析花生ITPK 家族基因生物学特征。结果表明,AdITPKs 和Ai⁃ITPKs 基因的染色体定位相似,在03号和05号染色体上都分别有2个ITPK 家族成员,AdITPKs 在A01、A08和A10号 染色体上各1个,AiITPKs 在B01、B07和B10号染色体上各1个;花生各ITPK 基因含外显子数量在1~10个不等,可编码220~483个氨基酸;进化关系分析显示花生ITPK 家族基因可分为3个亚家族;基于保守结构域分析显示,此家族蛋白含有4~6个保守结构基序。两基因组同源基因的二级结构相似性较大,而AdITPK5和AiITPK5、AdITPK6和AiITPK6两对同源基因例外;大部分基因的三级结构皆相似,但AdITPK1、AdITPK6、AiITPK1和AiITPK6与其余基因明显不同;花生ITPK 家族基因在各器官中表达量不同,在发育前期的种子、根系和根瘤中表达较高。本研究为花生ITPK 基因的后续研究奠定理论基础,为明确ITPK 对花生生长中的调控作用提供了依据。     

珍珠豆型花生脂肪酸变化规律研究

露地栽培条件下,以海南小粒粉皮、海南小粒红皮和桂花36为试验材料,通过检测果针不同入土时间(10d、20d、30d、40d、50d、60d)籽仁脂肪酸含量,分析珍珠豆型花生籽仁发育过程中脂肪酸含量的变化规律。结果表明,在花生籽仁发育过程中,脂肪酸变化主要取决于油酸和亚油酸的变化,油酸、O/L值和不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸值均随籽仁成熟度的增加而增加;果针入土60d时,桂花36的油酸含量、O/L值和不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸值均同比最大,分别为51.14%、1.85、3.93;亚油酸含量最大值出现在果针入土30d的海南小粒红皮为36.04%,亚油酸最小值出现在果针入土60d时的桂花36为27.64%;其他六种脂肪酸中除了硬脂酸含量有所上升之外,棕榈酸、亚麻酸、花生酸、花生稀酸、山嵛酸基本为下降趋势。     

熟性不同花生品种籽仁干物质增长量研究

熟性不同花生品种籽仁干物质增长量研究郭永华（陕西省特种作物研究所），张启华陕西农业科学。－１９９５，（１），－２４～２５对３个熟性不同的花生品种籽仁产量形成的各个时期干物质增长量研究表明：结荚期是花生籽仁产量形成的关键时期，早熟品种、中熟品种、中晚熟...     

花生生长素原初响应基因PNIAAs的表达模式分析

Aux/IAAs基因作为生长素早期应答三大基因家族之一,其成员能够在生长素诱导的早期做出响应,具有重要的理化功能。本研究通过筛选花生未成熟种子的cDNA文库,分离并获得了4个可能的Aux/IAAs基因家族成员,分别命名为PNIAA1、PNIAA2、PNIAA3和PNIAA4。RT-PCR对表达模式的研究显示,四个基因在花生各组织中为组成型表达,且具有不同的时空表达模式和特征,PNIAA1、PNIAA2和PNIAA4主要在叶中表达,而PNIAA3在种子中表达量较高,推测其可能在种子发育过程中行使功能;IAA对花生诱导表达模式分析显示,四个基因经IAA诱导后在根部的表达模式均有变化,其中PNIAA1、PNIAA2和PNIAA3能被生长素迅速诱导。     

实时PCR定量分析干旱胁迫下水稻糖原合成酶激酶基因表达差异

通过实时荧光定量PCR进行相对定量分析,得到水稻IR64糖原合成酶激酶（glycogen synthase kinase, GSK）基因在不同生育期、不同组织干旱胁迫处理前后的表达差异。 叶片中GSK基因为组成型表达,各生育期干旱胁迫时诱导合成增加,尤其从分蘖期到抽穗期表达更为显著,说明这段生长期叶片对水分缺乏最敏感;苗期根系处理后GSK表达明显下降,叶片处理前后GSK表达无明显变化。由此可见,GSK基因的表达在不同的发育时期、不同的组织中呈现差异。     

玉米Ⅰ型二酰基转移酶基因(DGAT1)的生物信息学分析及其在非生物胁迫下的表达研究

对玉米中的两个I型DGAT基因ZmDGAT1.1和ZmDGAT1.2进行生物信息学分析。结果表明,两个玉米DGAT1基因编码的蛋白均属于膜结合的酰基转移酶类MBOAT家族,均含有多个跨膜结构域以及保守的底物结合和催化功能区。两个玉米DGAT1基因的不同组织和发育阶段表达分析显示,两者在胚乳发育期表现出高水平表达;在种子发育期表达模式完全不同,ZmDGAT1.2在种子发育既油脂合成的早期表达水平较高,ZmDGAT1.1在种子发育和油脂合成的后期表达水平更高。多种非生物胁迫处理条件下的qRT-PCR检测结果表明,两个DGAT1基因对多种非生物胁迫的响应模式也有明显差异,说明其在参与逆境胁迫响应方面发挥着不同的作用。     

Identification and Functional Characterization of Genes Encoding Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acid Biosynthetic Activities from Unicellular Microalgae

In order to identify novel genes encoding enzymes involved in the biosynthesis of nutritionally important omega-3 long chain polyunsaturated fatty acids, a database search was carried out in the genomes of the unicellular photoautotrophic green alga Ostreococcus RCC809 and cold-water diatom Fragilariopsis cylindrus. The search led to the identification of two putative “front-end” desaturases (Δ6 and Δ4) from Ostreococcus RCC809 and one Δ6-elongase from F. cylindrus. Heterologous expression of putative open reading frames (ORFs) in yeast revealed that the encoded enzyme activities efficiently convert their respective substrates: 54.1% conversion of α-linolenic acid for Δ6-desaturase, 15.1% conversion of 22:5n-3 for Δ4-desaturase and 38.1% conversion of γ-linolenic acid for Δ6-elongase. The Δ6-desaturase from Ostreococcus RCC809 displays a very strong substrate preference resulting in the predominant synthesis of stearidonic acid (C18:4Δ^6,9,12,15). These data confirm the functional characterization of omega-3 long chain polyunsaturated fatty acid biosynthetic genes from these two species which have until now not been investigated for such activities. The identification of these new genes will also serve to expand the repertoire of activities available for metabolically engineering the omega-3 trait in heterologous hosts as well as providing better insights into the synthesis of eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) in marine microalgae.     

Protein content, oil content and fatty acid profiles as potential criteria to determine the origin of commercially grown chia (Salvia hispanica L.)

Chia (Salvia hispanica L.), an annual herb of the Labiatae family, produces seeds which were one of the basic foods of Central American civilizations in pre-Columbian times. Chia seed contains the highest known percentage of α-linolenic fatty acid of any plant source. In recent years, chia seed has become increasingly important for human health and nutrition because of its high content of α-linolenic fatty acid, and the beneficial health effects that arise from its consumption. A study was undertaken to characterize protein and oil contents as well as fatty acid composition of chia seeds grown in some larger commercial fields, in an attempt to determine how these components are affected by location. Oil saturation tended to decrease as elevation of seed production increased, with decreasing levels of palmitic, stearic, oleic, and linoleic fatty acids found. The main constituent in the chia oil was ω-3 α-linolenic fatty acid, and ranged from 64.8% to 56.9%. Differences were significant (P < 0.05) among locations. Significant differences in protein content and fatty acid composition were also found for the commercially grown chia originating from three ecosystems. It is possible that these differences could be used to distinguish chia's origin, if additional research was undertaken to characterize such differences.     

花生蛋白突变体籽粒不同发育时期转录组分析

花生是优质的食用蛋白资源,在食品工业中有广泛的应用。本研究通过对潍花8号进行EMS诱变获得蛋白质含量显著增加的突变体,并对潍花8号突变体及其野生型开花后20天、40天和60天的籽粒分别进行转录组测序,构建野生型（P05-20、P05-40、P05-60）和突变体（P06-20、P06-40、P06-60）样品文库。将野生型与突变体3个不同发育时期测序结果进行比对,分别获得2936、3329、2849个差异表达基因,上调的差异表达基因为1599、2471、707个,下调的差异表达基因为1337、858、2142个。对差异基因进行KEGG富集分析,分别得到26、23、31条具有显著差异的代谢通路,其中与蛋白质合成相关的通路有糖酵解/糖异生、脂肪酸生物合成、丙酮酸代谢,并在其中筛选到15个与蛋白质合成相关的候选基因。该转录组测序结果有利于揭示花生籽仁中蛋白质合成调控的相关基因,为更好地理解油料作物蛋白质合成机制提供了理论依据。     

TaMBD2基因cDNA全长克隆及其在小麦叶片和种子中的表达

为探讨甲基结合蛋白(MBD)在小麦生长发育过程中的生物学功能,通过RACE技术克隆了小麦TaMBD2基因的cDNA全长,并分析了该基因在小麦叶片、种子发育及萌发过程中的表达特性。RACE克隆及序列分析表明,TaMBD2基因cDNA全长为1 511 bp,其中5 UTR 164 bp,3 UTR 405 bp,ORF 942 bp。对该基因编码氨基酸序列的分析发现,TaMBD2编码蛋白中包含有1个典型的甲基结合域和1个CW型锌指结构域;通过RT-PCR分析发现,TaMBD2基因在叶片中的表达随着小麦的生长发育而逐渐增强;在种子发育过程中,该基因在花后20和30 d时的表达量最高;在种子萌发过程的胚和胚乳中,该基因的表达水平变化不大。