反义TrxS基因在小麦中的表达及对小麦种子蛋白酶活性和蛋白组分的影响

为了揭示反义硫氧还蛋白基因(anti-TrxS)在抗穗发芽小麦中的作用机制,探讨转基因小麦中蛋白酶活性和蛋白组分的变化规律,以转反义TrxS基因小麦株系为材料,用荧光定量RT-PCR、SDS-PAGE和生理指标测定的方法,对转基因株系和对照种子萌发过程中反义TrxS基因表达、蛋白酶活性和蛋白组分进行了检测。结果表明,反义TrxS基因在RNA水平上能够表达;转基因小麦籽粒蛋白酶活性明显下降,种子吸涨12、24、48、729、6和120 h后,转基因小麦种子蛋白酶活性比对照分别降低27.3%、30.7%、19.1%、19.4%、23.7%和13.5%;转基因小麦籽粒谷蛋白、醇溶蛋白的SDS-PAGE分析表明,反义TrxS基因的导入抑制了转基因小麦籽粒谷蛋白和醇溶蛋白大分子亚基二硫键(S-S)向巯基(-SH)的转化,从而使蛋白质的降解延缓。     

利用基因枪法将trxs基因导入大麦的研究

为提高大麦种子中硫氧还蛋白h的活力,用基因枪法将硫氧还蛋白基因家族中与trxh基因高度同源的trxs基因导入4550块大麦幼胚愈伤组织,经过愈伤组织的诱导、筛选(PPT)和分化,得到49株T0代再生植株,并进行繁殖得到T1、T2代植株。采用PCR、嵌套PCR、酶切PCR产物和PCR-southern杂交多种方法对获得的植物材料进行检测。PCR检测显示,T0及其后代T1、T2代植株中都检测出了PCR阳性个体;嵌套PCR和酶切检测验证了T1、T2代植株中PCR产物与转化的目的片断相符。对转基因大麦籽粒进行了初步的生化分析,结果显示转基因大麦籽粒中硫氧还蛋白h的活性是非转基因籽粒的3.3倍;发芽后水溶蛋白和醇溶蛋白中巯基含量的比率都明显上升,其中水溶蛋白质中巯基含量比率是对照的1.5倍,醇溶蛋白质中巯基含量比率是对照的2倍。以上结果说明trxs基因在转基因大麦中能进行遗传并具有生物功能。     

利用RNAi技术沉默大麦B-Hordein基因的研究

为限制大麦籽粒中贮藏蛋白的积累,降低其蛋白质含量,以大麦幼胚为受体材料,采用农杆菌介导的转化方法,将大麦B组醇溶蛋白基因gp4/antisense gp4片段与Ubi启动子相连导入大麦,经PCR检测证实,含有gp4反向重复基因片段的RNAi抑制表达框架已成功转入大麦。RT-PCR结果表明,转基因株系中B-Hordein mRNA积累受到明显抑制。收获T1代籽粒,经近红外谷物分析仪测定表明,2个转基因大麦株系籽粒蛋白质含量(分别为11.4%、11.7%)较对照(12.3%)降低。因此,利用RNA干涉技术降低大麦蛋白质含量是可行的。     

Trxs基因对啤酒大麦籽粒灌浆后期抗氧化能力和荧光参数的影响

为了深入探索Trxs基因的功能,给转基因大麦育种提供理论依据,以啤酒大麦品种Harrington及其过量表达硫氧还蛋白S基因(Trxs)的转基因大麦株系为试验材料,对籽粒灌浆后期旗叶中还原型谷胱甘肽(GSH)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、叶绿素荧光特性以及不同发育阶段籽粒中GSH含量和产量性状进行研究.结果显示:(1)籽粒灌浆后期转基因大麦旗叶GSH含量与APX活性显著高于非转基因对照;(2)花后15 d时各测定时间点和籽粒灌浆后期不同测定时间转基因大麦旗叶叶绿素荧光参数Fv/Fm与Fv/Fo值普遍高于对照;(3)转基因大麦的产量性状优于对照,其千粒重、单株穗数和单株产量平均分别比对照提高了12.29%、34.34%与41.01%.这些结果表明,Trxs通过影响旗叶和籽粒中GSH含量和旗叶中APX活性,提高了籽粒灌浆后期转基因啤酒大麦抗逆境胁迫的能力,改善了啤酒大麦转基因株系在籽粒灌浆后期的光合性能,有利于提高了单株产量.     

转反义Trxs基因小麦灌浆期内源Trxh基因表达及淀粉酶活性的研究

为了进一步揭示反义Trxs基因在抗穗发芽小麦中的作用机理,以转反义Trxs基因的T4代转基因株系(以豫麦70为受体)为材料,运用RT-PCR检测和酶活性测定方法,对其灌浆过程中硫氧还蛋白h(Trxh)基因在不同水平上的表达方式以及α-淀粉酶活性进行了检测.结果表明,转基因小麦籽粒中内源Trxh基因mRNA转录量、Trxh硫氧还蛋白h活性和α-淀粉酶活性均显著低于未转基因的,平均分别比未转基因籽粒下降了21.1%,23.2%和12.6%.其中,花后25～30 d抑制作用最大.回归分析表明,Trxh基因表达量与Trxh活性、α-淀粉酶活性均呈极显著或显著正相关.说明反义Trxs基因的导入干扰或部分抑制了小麦内源同源基因的表达,致使Trxh表达量减少,Trxh活性降低,从而导致了α-淀粉酶活性的降低.     

醋制对黑豆蛋白含量及多肽ACE抑制活性的影响

为考察醋制对黑豆蛋白含量及多肽ACE抑制活性的影响,为对黑豆醋浸过程中蛋白组分及含量变化进行分析,并对相应ACE抑制肽活性进行测定。黑豆经醋浸不同时间后,采用顺序抽提法提取清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,并采用凯氏定氮法及SDS-PAGE电泳进行定量和定性分析;各蛋白组分经胃蛋白酶水解,经超滤(截留分子量3 k D)后收集滤液,获得多肽组分,RP-HPLC法进行ACE抑制活性评价。结果表明:经醋浸14 d后,黑豆总蛋白含量变化幅度小于±0.5%;清蛋白含量由55.13%(0 d)降低至9.61%(14 d);球蛋白由7.04%(0 d)增加到20.34%(14 d);醇溶蛋白由0.81%(0 d)增加到1.72(14 d);谷蛋白由21.11%(0 d)增加到59.45%(14 d),含量最高。醋浸处理降低了清蛋白源多肽的ACE抑制活性,但提高了球蛋白、醇溶蛋白及谷蛋白多肽的ACE抑制活性,其中,谷蛋白多肽抑制率由18.18%(0 d)增加至37.58%(14 d),抑制活性升高。醋浸可改变黑豆各蛋白组分的含量和对应多肽的ACE抑制活性,其中,谷蛋白含量及其多肽ACE抑制活性均有增加。研究结果表明可进一步采用分离纯化技术从谷蛋白多肽中获得高活性降压肽。     

Trxs过量表达对大麦成熟种子生理生化活性及蛋白组分的影响

为进一步了解硫氧还蛋白过量表达促进大麦种子萌发的机理,以硫氧还蛋白S基因(Trxs)过量表达的转基因大麦纯合株系(LSY-11-1-1)及其非转基因对照(CK)为试验材料,研究了Trxs过量表达对大麦成熟种子中硫氧还蛋白h(Trxh)催化活性、巯基含量、激素含量、蛋白组分及吸水速率的影响.结果显示:①转基因大麦成熟种子中Trxh催化活性显著高于CK(P<0.01);转基因大麦种子的还原状态增强,LSY-11-1-1种子中巯基含量显著高于CK(P<0.01);转基因大麦成熟种子的激素含量增加,其中LSY-11-1-1的赤霉素(GA)与生长素(IAA)含量显著高于CK(P<0.05).②转基因大麦成熟种子中醇溶蛋白与CK明显不同,高分子量蛋白条带数与丰度高于CK.③转基因大麦的吸水速率比CK快,在萌发10、30和50 h时,LSY-11-1-1的含水量分别比CK增加了21.87%、15.38%和11.11 OA,差异显著(P<0.05).上述结果表明,Trxs过量表达可以通过改变转基因大麦成熟种子中巯基含量、激素含量和醇溶蛋白组分等方式影响大麦种子萌发过程中的C、N转移效率,从而促进萌发进程.     

在不同施氮水平下高粱籽粒的蛋白组成

高粱籽粒蛋白包含四种蛋白质,即清蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白和球蛋白,品种间蛋白含量变幅很大(占干物质的8.6%～18.2%)。四种蛋白质中以醇溶谷蛋白的赖氨酸含量最低。已经知道赖氨酸是高梁籽粒中含量最有限的氨基酸,而且,高粱籽粒蛋白含量一般与赖氨酸含量呈负相关。在以前报道中,业经观察     

麦芽制备中蛋白质组分与蛋白酶活性的相关性

为了解麦芽制备过程中蛋白酶体系对蛋白质组分的作用机制,以大麦为材料,系统分析了麦芽制备过程中蛋白组分及蛋白酶活性的变化规律及其相互关系。结果表明,随麦芽制备过程的推进,麦芽蛋白酶的活性增大,并在发芽结束时达到最大;水溶、盐溶性蛋白组分含量上升,并与蛋白酶活力显著正相关;醇溶、碱溶蛋白组分含量下降,与蛋白酶活力显著负相关。蛋白酶活力与水溶及碱溶性蛋白的相关性大于与盐溶和醇溶性蛋白的相关性。     

氮肥运筹对啤酒大麦籽粒品质及产量的影响

为了揭示氮肥运筹对啤酒大麦籽粒品质和产量的调节效应,以啤酒大麦花30为材料,在施纯氮总量225kg.hm-2条件下,研究了不同氮肥运筹对千粒重、β-淀粉酶活性、蛋白质组分含量动态变化和产量及其构成因子的影响。结果表明:(1)随花后天数的增加,大麦籽粒千粒重、β-淀粉酶活性、醇溶蛋白和谷蛋白含量呈现由低到高的变化,而清蛋白和球蛋白含量先急剧上升,后略微下降;(2)增加拔节肥比例能显著增加β-淀粉酶活性、醇溶蛋白和谷蛋白含量,而对清蛋白和球蛋白含量影响较小;(3)千粒重、β-淀粉酶活性及蛋白质组分含量的相关性均达极显著水平;(4)随着氮肥用量后移,有效穗数、产量呈上升趋势,千粒重呈下降趋势。综合考虑各项指标,建议在类似本试验条件下的啤酒大麦生产区,基肥、苗肥、拔节肥比例以6∶3∶1为宜。     

Comparative analysis of the proteomic and nutritional composition of transgenic rice seeds with Cry1ab/ac genes and their non-transgenic counterparts

Nutritional assessment of transgenic crops used for human food and animal feed is an important component of safety evaluations. Profiling techniques, such as proteomics, are currently used as complementary analytical tools to detect the unintended effects of transgenic. We analyzed the proteomic profiles and nutritional composition of transgenic rice seeds containing the Cry1Ab/Ac protein to assess the safety of these transgenic seeds. We focused primarily on the effects of genetic modification and growth environment. By comparing proteomic profiles, we found that 21 proteins were up- or down-regulated as a consequence of environmental influence (WT01 vs. WT02). Similarly, 20 to 22 protein levels were differentially modulated in transgenic rice seeds in comparison to their non-transgenic counterparts (T01 vs. WT01; T02 vs. WT02). These latter changes may be due to the influence of growth environment and the insertion of a single gene into the rice genome. Based on the nutrient composition analysis (proximates, amino acids, fatty acids, minerals, vitamins and anti-nutritive components), we conclude that the nutritional quality of the rice from the transgenic lines was equivalent to that of its non-transgenic counterparts and that the effect of growth environment on the rice was no less than that of the single gene insertion.     

转TaDREB3基因大豆的品质等同性分析

将抗逆基因TaDREB3转入大豆品种东农50,得到3个稳定遗传的株系,并将T4代株系种子播于大田中。对3个转TaDREB3基因株系及非转基因对照株系的种子分别进行蛋白质含量、油份含量、脂肪酸含量、异黄酮含量等品质性状的等同性分析,研究转化外源基因TaDREB3后大豆原有品质性状是否有改变。结果表明：3个转基因株系和对照植株相比,蛋白质含量、油分含量和脂肪酸含量均没有显著性差异;转基因株系1的大豆黄素虽然和对照差异显著,但是异黄酮总含量和对照没有显著性差异。说明TaDREB3基因的导入并没有改变大豆的品质性状。     

转phyB基因枳橙生物学特性分析

对转phyB基因枳橙进行分子检测和部分生物学特性研究。PCR、RT-PCR和PCR Southern杂交结果表明:phyB基因已整合到枳橙的基因组,并得到了转录;转phyB基因枳橙表现出植株矮化、分枝角度加大、叶片变小、比叶干重增加,其叶绿素含量比对照高29.1%。对枳橙叶片光合特性分析结果表明,转phyB基因枳橙光合作用增强,其净光合速率对有效辐射强度和CO2浓度响应值显著高于对照,对强光和高浓度CO2的利用能力显著高于对照。利用高效液相色谱法测定转phyB基因枳橙叶片的内源激素含量,结果表明,其GA1、GA4、ABA、Z分别比对照高32.7%、50%、121%、17.8%,而IAA的含量比对照低,生长类激素与抑制类激素的比值差异显著,(GA1+GA4)/ABA,Z/ABA分别比对照低38.4%和43.2%。     

Development and Substance Accumulation of Caryopsis in Transgenic Rice with Antisense Wx Gene

China is one of the leading nations in production as well as consumption of rice. Almost more than half of Chinese people live on rice. But most of the widely grown rice is of low quality, especially with high amylose content [1]. The higher level of amyl…     

Role of LOX3 Gene in Alleviating Adverse Effects of Drought and Pathogens in Rice

Lipoxygenase 3 (LOX3) is a major component of the LOX isozymes in mature rice seeds. To investigate the role of LOX3 gene under stresses, a plant expression vector containing antisense cDNA of LOX3 was constructed. Rice varieties Wuyunjing 7 and Kasalath were transformed by the Agrobacterium-mediated method and transgenic rice plants were generated. PCR and Southern blot results showed that the antisense LOX3 gene was integrated into the rice genome. Analyses of embryo LOX3 deletion and semi-quantitative RT-PCR confirmed the antisense suppression of LOX3 gene in transgenic plants. The T2 antisense plants of LOX3 were sensitive to drought stress, rice blast and bacterial blight compared with non-transgenic plants. These results suggest that the LOX3 gene might function in response to stresses.     

转ScMV-CP基因甘蔗对土壤微生物的影响

通过盆栽、田间种植及人工残体掩埋,利用BIOLOG EcoplateTM微平板(BIOLOG Inc., USA)结合微生物的平板培养及相关的土壤酶活性分析研究了转ScMV-CP基因甘蔗对根际土壤微生物的影响.结果表明:在盆栽和田间种植时,转基因甘蔗根际土壤的细菌总数增加,但差异不明显.转基因甘蔗对根际土壤放线菌总数没有影响,但显著提高了根际土壤真菌总数.在转基因甘蔗根际土壤中的脲酶活性显著比非转基因甘蔗的高;土壤蔗糖酶的活性比对照的低,但差异不显著.转基因甘蔗对磷酸单脂酶的活性影响很小.转基因甘蔗残体掩埋对土壤微生物和土壤酶活性没有影响;BIOLOG Ecoplate接种96h后土壤微生物多样性指数分析显示,除了在田间种植时,转基因甘蔗根际细菌生理群分布的均匀度显著下降(p<0.01)外,土壤微生物的Simpson指数(D')、Shannon-Wiener指数(H')、Mclntosh指数(DMc)等多样性指数均差异不明显.初步研究结果表明,转基因甘蔗对土壤微生物的数量和均匀度有一定影响,但对其活性和多样性则影响不明显.