转反义trxs基因小麦种子萌发过程中碳代谢的变化

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。以转反义 trxs 基因小麦株系为材料,对转基因株系和对照种子萌发过程中硫氧还蛋白h活性、淀粉酶活性、可溶性糖和淀粉含量进行了检测。结果表明,转基因小麦籽粒 trxh、α-淀粉酶和β-淀粉酶活性均显著低于对照;淀粉降解和可溶性糖生成速率明显下降。发芽1~5 d,转基因小麦种子trxh、α-淀粉酶和β-淀粉酶活性分别比对照下降24.5%、40.4%和23.0%;淀粉降解和可溶性糖生成速率分别比对照降低23.7%和23%。     

反义trxs基因导入对不同品质类型小麦产量和品质性状的影响

以转反义trxs基因小麦TY18和TY34及其相应未转基因对照为材料,于2007-2009年通过大田试验系统研究了反义trxs基因导入对两种品质类型小麦籽粒产量性状和加工品质指标的影响。结果表明,4个转基因株系的穗粒数和产量较对照显著提高,反义trxs基因对小麦籽粒淀粉品质有一定的正效应。4个转基因株系的淀粉含量、支链淀粉含量、峰值黏度、低谷黏度、最终黏度均显著提高,直/支比降低。反义trxs基因对小麦籽粒蛋白质品质的影响因品种类型而异,其中弱筋小麦的总蛋白、清蛋白、球蛋白、谷蛋白含量显著减少,醇溶蛋白含量显著增加,面粉的形成时间和稳定时间降低。强筋小麦除清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量减少外,面团的粉质和拉伸参数变化不明显。上述结果说明,反义trxs基因导入有利于两种品质类型小麦籽粒淀粉品质的改善,并在一定程度上改善了弱筋小麦的烘焙品质。     

反义trxs基因的导入对小麦种子发芽的影响

用基因枪将反义trxs基因导入小麦幼胚,经组织培养获得了抗性再生植株。PCR及限制酶切检测显示,反义trxs基因在转基因植株中基本完整。生化指标测定及发芽特性试验表明,与对照相比,转基因籽粒中Trx h活性明显降低;水溶蛋白和醇溶蛋白中巯基含量比率以及α-淀粉酶活性都有所下降;转基因种子的发芽势明显降低,但种子最终发     

转反义trxs基因小麦籽粒蛋白组分的巯基含量与α-淀粉酶活性的关系

利用反义trxs基因特异引物,对扬麦5号转反义trxs基因株系00TY5的T4和T5代进行了PCR分子鉴定,并对其纯合株系籽粒蛋白质组分的巯基含量、α-淀粉酶活性及二者的相关性进行了测试.结果表明,00TY5的T4和T5代PCR分子检测均呈阳性.与非转基因植株相比,在籽粒成熟和后熟过程中,籽粒清蛋白巯基含量在开花后30 d至成熟后5 d平均降低33.2%,球蛋白巯基含量在开花后20d至成熟后5 d平均降低42.5%,均达极显著水平（P＜0.01）;醇溶蛋白和谷蛋白巯基含量有下降的趋势,但降低幅度较小;α-淀粉酶活性低,变异小,尤其在开花后35 d至成熟后10 d,平均比非转基因植株下降36.5%.各种蛋白质组分的巯基含量与α-淀粉酶的活性呈正相关关系,清蛋白巯基含量在成熟前与α-淀粉酶活性相关性达极显著水平（P＜0.01）;球蛋白巯基含量在成熟前10 d至成熟后10 d达显著水平（P＜0.05）;贮藏蛋白巯基含量与α-淀粉酶活性的相关性在各时段均较高.     

反义TRX s基因对转基因小麦籽粒硫氧还蛋白还原活性的影响

以转反义TRX s基因小麦纯合系为材料,分析了转基因小麦TRX h活性和清蛋白、球蛋白、谷蛋白和麦醇溶蛋白各组分及其还原状态的变化。结果表明,不同成熟期转基因小麦籽粒和胚乳中TRX h活性平均比对照降低76.2%和14.2%,其籽粒中的清蛋白、球蛋白、麦醇溶蛋白和谷蛋白巯基含量平均比对照分别低41%、44%、14%和13%,胚乳中分别     

反义Trxs基因导入对弱筋小麦豫麦18淀粉积累及淀粉合成关键酶表达的影响

以转反义硫氧还蛋白基因小麦TY18-99和TY18-100及其相应未转基因对照为材料,于2007-2009年通过盆栽试验系统研究了反义Trxs基因(anti-Trxs)导入对弱筋小麦豫麦18籽粒灌浆过程中淀粉积累、淀粉合成关键酶活性以及淀粉合成酶基因表达的影响。结果表明,反义Trxs基因对小麦籽粒淀粉积累有一定的正效应。2个转基因株系的总淀粉和支链淀粉的积累速率较对照显著提高;在整个籽粒形成过程中,反义Trxs基因导入显著提高了淀粉分支酶(SBE)活性。在籽粒灌浆中期和后期,反义Trxs基因导入显著提高了腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)和可溶性淀粉合酶(SSS)活性,降低了颗粒束缚型淀粉合酶(GBSS)活性。实时荧光定量RT-PCR分析表明,反义Trxs基因促进了AGPase、SBE I和SSS (SSS I、SSS II和SSS III)基因的表达,抑制了GBSS I基因的表达。上述结果说明,反义Trxs基因导入后促进了AGPase、SBE I和SSS基因的转录,从而使籽粒灌浆期间的淀粉积累速率发生了改变,最终显著提高了总淀粉和支链淀粉的含量,降低了直链淀粉含量,进而提高了淀粉的支/直比,这可能是转基因小麦淀粉品质改善和产量提高的主要原因。     

硫氧还蛋白基因对大麦发芽特性的影响

对转硫氧还蛋白基因(trxs)的大麦种子进行了生化指标测定及发芽特性研究。结果显示, 转基因大麦籽粒中硫氧还蛋h的活性是非转基因种子的3.3倍;水溶蛋白和醇溶蛋白中巯基含量的比率比非转基因种子都高;发芽时转基因籽粒中α-淀粉酶和β-淀粉酶活力比非转基因种子高;转基因种子的发芽势也明显高于对照。说明将trxs基因导入大麦能增强种子中硫氧还蛋白h的活性,改变与种子发芽相关的一些重要生化特性,并促进种子发芽。     

不同粒型小麦品种籽粒内源激素变化与籽粒灌浆特征的比较

选用2个粒重差异较大的小麦品种济麦20(小粒型)和山农710331(大粒型),对比研究其籽粒发育过程中4种主要内源激素(IAA,GAs,ZR和ABA)的含量变化及籽粒灌浆特征。结果表明,2个品种内源激素含量变化动态趋势基本一致,但品种间内源激素含量存在基因型差异。在籽粒发育过程中,IAA,GAs和ZR含量呈籽粒发育前期高、后期低的趋势,而ABA含量呈“V”型曲线变化。用Logistic方程拟合籽粒灌浆过程可以看出,籽粒灌浆启动时间、灌浆速率以及灌浆持续时间共同决定小麦最终籽粒重的高低。与小粒型品种济麦20相比,大粒型品种山农710331籽粒发育初期较高的ZR含量使其籽粒灌浆启动时间早;在整个籽粒发育过程中较高的GAs,ZR和ABA含量与较高的籽粒灌浆速率相联系;籽粒发育后期较高的ZR含量及相对较低的ABA增幅,可能是其籽粒灌浆持续时间较长的一个重要原因。     

杂交水稻制种过程中籽粒内源激素含量的动态变化

穗发芽对粮食生产造成巨大的经济损失,为研究穗发芽前杂交水稻制种中杂交种子籽粒内源激素含量变化关系。采用HPLC等方法,以2个杂交水稻组合‘Y两优1号’（亲本为Y58S× R9311×）和‘II优416’（ Ⅱ-32A×R416）为材料,在水稻制种过程中进行穗发芽实验。发现组合‘Y两优1’号种子比‘II优416’易于穗发芽。同时测定了两组合在授粉15 ~27 天期间种子内源激素（IAA﹑GA1﹑ZR和ABA）含量的变化,易穗发芽的‘Y两优1号’内源激素ZR﹑IAA和GA1含量高于‘II优416’,ABA含量低于‘II优416’,且‘Y两优1号’籽粒内源GA1/ABA比值在整个过程中均大于‘II优416’。由此可见,杂交水稻制种过程中出现穗发芽现象的最主要原因是穗发芽前期种子内GA1的含量高于ABA且在发生穗发芽时GA1/ABA比值比较大。     

花后高温、弱光及其双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响

在田间试验条件下研究了花后不同时期高温、弱光和温光双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响。结果表明,灌浆中期温光双重胁迫处理对小麦粒重的影响最为显著,不同时期3种处理后,单粒重的降低主要是缓增期灌浆速率和平均灌浆速率显著降低所致,而灌浆持续期对其影响较小。灌浆进程中籽粒GA₃含量的降低或ABA含量的升高可能是导致平均与最大灌浆速率以及渐增期、快增期和缓增期灌浆速率变化的生理原因。对籽粒各内源激素变化速率之间及其与籽粒平均灌浆速率的相关分析表明,对籽粒灌浆速率的调节作用GA₃主要体现在灌浆前期（开花后7~12 d）和后期（开花后19~28 d）;而ABA主要是在灌浆中期（开花后12~19 d）,且籽粒平均灌浆速率与ABA之间的关系要比其与GA₃的关系相对密切。整个籽粒灌浆过程,ZR和IAA含量变化与籽粒平均灌浆速率的相关性均不显著。     

催花期施氮对观赏凤梨激素含量的影响

【研究目的】为了探讨催花期氮素对观赏凤梨成花效果的影响以及为凤梨花期调控提供理论依据,【方法】以‘丹尼斯’凤梨为试材,研究了催花期施氮处理对其内源激素含量及比值的影响。【结果】催花期施氮处理不同程度地降低了植株叶片和生长点玉米素核苷(ZRs)和脱落酸(ABA)含量,提高了赤霉素(GAs)含量,但对叶片和生长点生长素(IAA)含量影响较小,从而引起叶片和生长点ABA/IAA、ABA/GAs、ZRs/GAs和ZRs/IAA比值的显著降低,同时植株成花率下降、花期推迟、成花质量降低。【结论】催花期施氮通过影响植株内源激素含量和比值的动态平衡从而降低植株催花效果。     

甘蓝型油菜成熟角果内源激素对带壳种子发芽的影响

以甘蓝型油菜品系832、780、1-1、1-13、8-6为材料,进行了田间带壳种子发芽调查、室内模拟降雨带壳种子发芽试验、种子发芽试验、不同浓度ABA处理的种子发芽试验,并利用HPLC测定了鲜果壳和种子的吲哚乙酸(IAA)、细胞分裂素(CK)和脱落酸(ABA)的含量。结果表明,各供试甘蓝型油菜品系带壳种子发芽率存在极显著差异,而不带壳种子的发芽率在第5 天以后没有显著差异。油菜成熟角果的果壳ABA含量与带壳种子发芽存在显著负相关（r＝－0.8941）,带壳种子发芽主要受果壳所含ABA的抑制;外源ABA能明显抑制种子发芽。     

不同改良剂对污灌区镉砷和多环芳烃复合污染土壤的修复研究

为了探讨不同改良剂对污灌区复合污染土壤的修复效果,以春玉米为材料,研究7种改良剂的添加对春玉米籽粒及土壤中镉(Cd)、砷(As)和多环芳烃(∑PAHs)含量的影响。结果表明：经过硫磺和酵素菌处理的土壤,玉米籽粒Cd、As含量显著增加(P<0.05),∑PAHs含量增加效果不显著;经过生石灰、钠质膨润土、腐植酸和硅藻土处理的土壤,玉米籽粒Cd、As显著降低(P<0.05),∑PAHs含量降低效果不显著;而CXEM菌剂的添加对玉米籽粒As、Cd含量的抑制不显著,但对∑PAHs含量抑制效果明显(P<0.05)。不同改良剂对土壤中Cd、As含量普遍影响不大,但在CXEM菌剂作用下,土壤∑PAHs含量与对照相比,降低了17.8%(P<0.05)。因此,不同改良剂对玉米籽粒及土壤中Cd、As、∑PAHs含量的影响,主要与土壤改良剂本身的性质有关。因此,不同改良剂对玉米籽粒及土壤中Cd、As和∑PAHs含量的影响,主要与土壤改良剂本身的性质有关。     

Effect of light on endogenous levels of gibberellin and abscisic acid in seed germination of photoblastic weedy rice (Oryza sativa L.)

The effect of red (R) and R/far-red (FR) lights on endogenous gibberellin (GA) and abscisic acid (ABA) content was first investigated during the germination of photoblastic black-hulled weedy rice (PBWR) seeds. The R light-treated PBWR seeds germinated after 36–48 h and germination was increased to 63% at 72 h. However, the FR light-treated seeds after R light treatment, suppressed the R light effect showing only 11% germination even at 72 h after the light treatment. The PBWR seed treated with R light rapidly increased the endogenous level of GA₁ to about 200 times at 12 h before seed germination as compared with R/FR (control) which suppressed the effect of R light. The contents of other GAs like GA₁₂, GA₅₃, GA₁₉, GA₂₀, and GA₈ were not affected by the R light irradiation. These results showed that the major biosynthetic pathway of GAs in PBWR seeds is the early 13-hydroxylation pathway leading to GA₁, which was suggested to be physiologically active in the PBWR seed germination. The decrease in the level of ABA in the R light-treated seeds was greater than the R/FR light-treated seeds, indicating that the balance of endogenous GA1 and ABA is responsible for the induction of germination in the PBWR seed.     

矮秆基因Rht_NM9在小麦株高建成中对内源激素含量的影响

普通小麦品种"南农9918"经甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)诱变获得一个矮秆、多蘖、长穗突变体"NM9",在该突变体中定位到一个新的矮秆突变基因Rht_NM9。内源激素在普通小麦株高建成的过程中发挥重要的调节作用,为了解析Rht_NM9致矮的生理机制,本研究以南农9918及其矮秆突变体NM9为材料,利用酶联免疫吸附分析法(enzyme-linked immunosorbent assays,ELISA)测定了不同生育期各节间内源赤霉素(GA)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)和玉米素核苷(ZR)的含量,分析小麦发育关键时期的内源激素含量变化与株高的关系。结果表明,在孕穗期和抽穗期,矮秆突变体NM9中GA、ABA含量均显著高于南农9918,而ZR含量则显著低于南农9918,IAA含量在南农9918和突变体NM9之间无明显差异。此外,突变体NM9各节间中GA/ABA比值显著高于南农9918,而IAA/ABA、(IAA+GA)/ABA、ZR/ABA比值显著低于南农9918。以上结果表明小麦株高受多种激素调控,突变体中内源ABA含量升高,IAA/ABA和ZR/ABA比值降低会抑制植物株高伸长。     

转双价双Bt抗虫基因(Cry1Ac+Cry2Ab)棉与非转基因棉生物学特性差异分析

此研究为国家转双价双Bt抗虫基因棉环境安全评价技术的建立而设。以转双价双Bt抗虫基因(Cry1Ac+Cry2Ab)棉为观察品种,非转基因棉‘赣棉11号’为对照品种,进行棉花生育性状、产量性状上生物学特性表现对比。结果表明,转双价双Bt抗虫基因棉与非转基因棉相比,前者株高生长超速介于显著与不显著之间,增长幅度在3.3~4.7 cm之间;单株成铃数增加显著（增12.5个）;第一果枝高度提升显著（上升3 cm）;总果节数增加显著（增10.2个）;主茎节距拉长显著(0.5 cm);叶色加深显著;籽棉增产极显著（增267.0 kg/hm2）;皮棉增产极显著（增118.35 kg/hm2）;霜前籽棉减产极显著（减220.95 kg/hm2）;霜前皮棉减产极显著（减88.5 kg/hm2）;单铃重下降极显著（低0.54 g）;单铃籽棉重下降极显著（低0.44 g）;单铃皮棉重下降极显著（低0.18 g）;籽指上升极显著（升1.65 g）;纤维整齐度指数上升显著（高1.025%）;马克隆值升高显著（高0.787）;发芽率提高极显著（增2.75%）。结果说明转双价双Bt抗虫基因棉的一些生育性状、产量性状较差,总产性状较好,纤维品质上整齐度较好,推广种植性一般。