甘蓝型油菜种子发育过程中主要脂肪酸的积累及相关分析

为研究甘蓝型油菜种子发育过程中主要脂肪酸地域间积累差异及相互关系,比较了高油材料3种主要脂肪酸在3个地方(南京、西宁和拉萨)的积累过程和△12脂肪酸脱饱和酶(FAD2)、△15脂肪酸脱饱和酶(FAD3)相对活性动态变化.结果表明:甘蓝型油菜种子发育过程中油酸(C18∶1)含量不断增加,亚油酸(C18∶2)含量持续下降,两者呈极显著负相关,亚麻酸(C18∶3)含量变化不大.油酸与亚麻酸间、亚油酸与亚麻酸间相关关系均不显著.种子发育过程中不同海拔地区间油酸、亚油酸积累存在明显的差异.南京样品油酸积累速度最快,西宁样品次之,拉萨样品最低;拉萨样品油酸的快速积累比其他2个地点的样品晚10 d左右.南京样品亚油酸含量下降开始时间比其他2个地点提前10 d左右.种子发育过程中与油酸、亚油酸合成相关的FAD2相对活性不断下降,FAD3相对活性不断升高.拉萨样品FAD2相对活性下降开始时间较晚,为开花后29 d,下降速率最大;南京和西宁样品下降开始时间较早,均为开花后19 d,下降速率相等.不同海拔地区间FAD2相对活性差异可能与日最高温度有关.     

高低芥酸油菜品种发育籽粒脂肪酸积累模式的研究

以甘蓝型油菜低芥酸品种绵油14和高芥酸品种绵油322为试验材料,对油菜籽粒成熟过程中主要脂肪酸的积累模式进行了研究。结果表明:在高、低芥酸品种间,籽粒棕榈酸、亚油酸、亚麻酸的累积模式基本一致,且在低芥酸品种中的含量高于高芥酸品种中的;而油酸、花生烯酸、芥酸的累积模式差异较大,且在高芥酸品种中的含量高于低芥酸品种中的。     

小麦ZY96-3籽粒灌浆过程中籽粒发育相关基因的表达分析

【目的】 研究小麦ZY96-3籽粒在灌浆过程中与籽粒发育相关基因的表达模式,为了解基因调控籽粒灌浆的分子机制提供参考。【方法】 采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,分析小麦ZY96-3籽粒灌浆期间6个与籽粒发育相关基因的表达动态。【结果】 从小麦ZY96-3开花后6个目标基因的表达模式均是先增后降,且都在花后7 d开始表达;与粒重相关基因TaTGW6在花后7 d表达量最高,与籽粒大小相关基因TaCYP78A5、蛋白质合成基因TaPBF-D和淀粉合成酶基因GBSSⅠ、SBE1、AGPase1都在花后15 d左右表达量达到最大;自花后19 d开始,各基因的表达量均显著下降。【结论】 与粒重相关基因TaTGW6主要在小麦ZY96-3籽粒灌浆初期起关键作用,而其余5个基因主要在籽粒灌浆中后期发挥功能。基因在小麦ZY96-3籽粒灌浆期间的表达模式。     

新疆早熟陆地棉籽粒发育特征研究及脂肪酸成分分析

本研究测定了新陆早33、42号棉籽不同发育时期含水量、可溶性糖含量和油分含量的动态变化情况,并采用气相色谱法测定了9个品种(系)的脂肪酸成分及相对含量。结果表明:新陆早33、42号棉籽形态发育差异不大,新陆早33号的棉籽颜色较新陆早42号的稍深,籽粒也较大;棉籽发育20 DAP时的含水量较高,达82%左右;45 DPA-成熟阶段,籽粒迅速脱水至8.63%和5.12%。随着棉籽的发育,油分逐渐积累(含油量提高),而可溶性糖含量逐渐降低。20~35 DPA是油分含量的快速增长期,也恰恰是可溶性糖的快速下降期。成熟期时,新陆早33号的含油量30.2%,高于新陆早42号的27.3%。分析不同材料脂肪酸成分可知:不同品种棉籽油所含脂肪酸成分相同,但各脂肪酸成分的相对含量差异较大,其中亚油酸含量变化范围为50.91%~57.19%,棕榈酸、油酸含量的变化范围分别为22.47%~31.17%和14.25%~17.90%;新疆早熟陆地棉间的棉籽油成分含量差异较大,说明对棉花材料的棉籽油分含量进行遗传改良具有较大的潜力。     

油菜籽粒增重过程研究

近年来油菜产量有较大幅度的增加,但提高单产仍有很大潜力.许多文献皆侧重增株、增枝与增角的作用,而对如何提高每角粒重的问题很少报道.我们研究了油菜开花后籽粒的增重过程,同时设置不同处理以观察条件改变时其结实性状的调节性能.希望通过这些工作,为提高油菜每角粒重提供科学论据.     

菜用大豆籽粒发育过程中蔗糖积累及相关酶活性的研究

选用蔗糖含量差异显著的菜用大豆品种——‘浙农6号'(蔗糖含量高)、‘辽鲜1号’(蔗糖含量中等)和‘夏丰2008’(蔗糖含量低),对三者籽粒发育过程中蔗糖、可溶性总糖含量以及蔗糖合成酶(SS)、酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)等蔗糖代谢相关酶活性进行了比较,并对蔗糖积累与酶活性的关系进行了分析.结果表明,菜用大豆籽粒干、鲜重积累均呈单“S”型曲线,三个品种的蔗糖代谢规律基本相似,整个菜用大豆籽粒发育过程中,蔗糖是可溶性总糖的主要成分,约占其总含量的70％.蔗糖代谢相关酶的净活性是影响蔗糖积累的主要因子,在籽粒发育早期,蔗糖代谢相关酶的净活性为负值,蔗糖以分解为主,此时蔗糖合成酶和酸性转化酶是催化其分解的关键酶;籽粒发育中期,蔗糖代谢相关酶的净活性转为正值,蔗糖代谢转为合成为主,蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶是催化其合成的关键酶;进入籽粒发育后期,蔗糖代谢相关酶的净活性仍为正值,但接近于零,表明蔗糖的合成与分解速率基本相当,此时蔗糖合成酶、酸性转化酶、中性转化酶和蔗糖磷酸合成酶在蔗糖代谢中起主导作用.     

蛋白质组学分析揭示玉米籽粒发育过程中胁迫相关蛋白的表达特性

【目的】从蛋白质组学的层面探讨玉米籽粒发育过程中胁迫相关蛋白的表达特性,分析其功能,揭示籽粒自身防御系统的分子调控机理。【方法】大田条件下,以玉米品种登海661(DH661)为供试材料,67 500株/hm~2密度下种植,开花期人工饱和授粉后第3、5、10、15、20、30、40和50天(DAP)取果穗中部籽粒。TCA-丙酮沉淀法提取籽粒总蛋白,用同位素标记相对定量(i TRAQ)技术进行蛋白质组学分析。通过匹配Uniprot玉米蛋白数据库鉴定籽粒总蛋白,并且用基因本论(GO)注释按照生物过程、分子功能及细胞组件进行功能分类。分析鉴定籽粒发育过程中显著差异表达的胁迫相关蛋白,并且将其分层聚类以展示其在籽粒发育过程中的表达模式。【结果】通过匹配玉米蛋白数据库,籽粒中总计鉴定到4 751个蛋白,这些蛋白涉及多种生物过程与分子功能,其中代谢过程与分子过程是最主要的两个生物过程,而催化活性与绑定功能是最主要的两个分子功能类别,表明这些生物过程与分子功能对籽粒发育具有重要作用。定量分析检测到123个胁迫相关蛋白在玉米籽粒发育过程中显著差异表达,主要参与籽粒蛋白修饰(33个)、活性氧(ROS)体内平衡(31个)、贮藏物质保护(17个)、病虫害响应(8个)及其他胁迫响应过程(34个)。蛋白修饰相关蛋白主要包含一系列的热激蛋白、肽基脯氨酰顺反异构酶及蛋白二硫键异构酶,并且这些蛋白在籽粒不同发育阶段均显著积累,这对稳定籽粒中的蛋白结构具有重要作用。ROS相关蛋白包含不同的抗氧化酶系,并且主要在籽粒发育前、后期显著积累,维护了ROS的体内平衡。贮藏物质保护相关蛋白主要包含多种蛋白酶抑制剂、油脂体蛋白及油脂体固醇蛋白,并且这些蛋白随着籽粒发育不断上调表达,保护了贮藏物质的合成与积累。病虫害响应相关蛋白同样在籽粒发育后期显著积累,增强了籽粒对生物胁迫的抗性。其他胁迫响应相关蛋白主要包括一系列的晚期胚胎丰富蛋白(LEA)、膜联蛋白、脂质转移蛋白、非特异性脂质转移蛋白及脂氧合酶,其中LEA在籽粒发育后期显著积累,膜联蛋白与脂氧合酶主要在发育前期显著表达,而脂质转移蛋白及非特异性脂质转移蛋白在籽粒不同发育阶段均有积累,表明这些蛋白在籽粒不同发育阶段发挥重要作用。【结论】胁迫相关蛋白在籽粒不同发育阶段显著积累,构建了一个协同、多样、稳定的防御调控机制,维护了籽粒正常的发育过程。     

菜用大豆籽粒发育过程中Vc及矿物质含量分析

【目的】了解菜用大豆籽粒发育过程中Vc及矿物质含量的变化规律,为优质菜用大豆的选育和生产提供理论依据。【方法】以熟期相近的9份菜用大豆品种为供试材料,在菜用大豆籽粒发育期分析籽粒Vc及钾、镁、钙、铁等矿物质元素的含量变化。【结果】随着菜用大豆籽粒的不断发育,其Vc含量呈先上升后下降的变化趋势,在花后50 d最高;钾元素含量呈一直下降的变化趋势,而钙元素含量呈逐渐上升的变化趋势;籽粒百粒鲜重、镁和铁元素平均含量呈现先上升后下降的变化趋势,其最高值出现在花后55 d。【结论】菜用大豆籽粒百粒鲜重、镁和铁、Vc含量的变化规律较相似,而钾和钙元素的含量变化规律有所不同。     

黑粒小麦籽粒发育过程中籽粒色素含量动态变化

 在黑粒小麦和白粒对照的籽粒发育过程中 ,籽粒中叶绿素、类胡萝卜素的含量随着发育天数呈直线下降趋势 ,到开花后 2 5 d时 ,含量已降到很低 ;3个黑粒小麦品种花青素的含量随着发育天数呈现曲线变化 ,在开花后 2 5～30 d达到高峰 ,即叶绿素和类胡萝卜素降解比较充分时 ,花青素开始形成。在对照白粒品种京 4 11中未检测到花青素的存在。同一时期不同黑粒小麦品种之间 ,叶绿素、类胡萝卜素含量差异不大。漯珍 1号和黑粒小麦 76的花青素吸光值的变化曲线比较相似 ,可能含有类似的花青素成分 ,河东乌麦 5 2 6花青素的变化曲线明显不同 ,表明其花青素成分在很大程度上不同于另外两个黑粒小麦品种。     

黑粒小麦籽粒发育过程中籽粒色素含量动态变化

在黑粒小麦和白粒对照的籽粒发育过程中，籽粒中叶绿素、类胡萝卜的含量随着发育天数呈直线下降趋势，到开花后25d时，含量已降到很低；3个黑粒小麦品种花青素的含量随着发育天数呈现曲线变化，在开花后25－30d达到高峰，即叶素和类胡萝卜降解比较充分时，花青素开始形成。在对照白粒品种说411中未检测到花青素的存在。同一时期不同黑粒小麦品种之间，叶绿素、类胡萝卜素含量差异不大。漯珍1号和黑粒小麦76的花青素吸光值的变化曲线比较相似，可能含有类似的花青素成分，河东乌麦526花青素的变化曲线明显不同，表明其花青素成分在很大程度上不同于两个黑粒小麦品种。     

高油玉米与普通玉米籽粒发育过程中脂肪酸消长规律的比较

对高油玉米与普通玉米籽粒发育过程中几种脂肪酸的动态变化规律进行了比较研究,结果表明,籽粒发育期间,高油一号的棕榈酸(Plalmitic acid)含量呈下降趋势,而普通玉米9292B 则有明显峰谷变化,9292B 的棕榈酸含量显著高于高油一号;油酸(Oleic acid)变化二者均呈上升趋势且含量差异不显著;亚油酸(Linoleic acid)的变化趋势均为发育初期下降,成熟期回升,高油一号的含量显著高于9292B;硬脂酸(Stearic acid)为少量脂肪酸,变化波动较大,二者均为上升趋势,9292B 的含量显著高于高油一号;棕榈油酸(Palmitoleic acid)的含量也较低,二者均为上升趋势。     

蓖麻种子形成过程中脂肪酸的累积规律

为了研究不同发育时间蓖麻种子中各种脂肪酸的动态变化,分析蓖麻油酸与种子中其他脂肪酸成分的关系,采用索氏提取法及毛细管气相色谱法,对不同发育时间"2129"蓖麻种子中各种成分的绝对含量进行测定,以期为蓖麻高油品质育种研究提供参考依据。结果表明,蓖麻种子形成过程中,不饱和脂肪酸含量呈不断上升的趋势,在40 d后趋于稳定;饱和脂肪酸大多在20 d时含量达到最高,随后降低并趋于稳定或检测不到,种子形成过程中脂肪酸以蓖麻油酸为主要组分。将脂肪酸积累分为积累初期、快速积累期和稳定积累期3个阶段。在授粉后40 d时种子达到物质积累和发育的分界点,60 d时种子成熟,脂肪酸含量稳定。     

小麦籽粒发育过程中的蛋白质组分析

以京411为材料,研究了籽粒不同发育时期清球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白三个亚蛋白组的合成与积累特征.采用不同的蛋白提取方法,分别利用双向电泳(2-DE)和生物质谱技术(MS)、SDS-PAGE电泳以及反相高效液相色谱(RP-HPLC)等主要蛋白质组技术进行了鉴定与分析,初步得到了三种蛋白的合成与积累特征,为今后小麦发育蛋白质组学以及品质改良研究提供了科学依据.     

大豆籽粒发育过程中营养物质的积累动态分析

利用北农103、科丰14和中黄13等3个大豆品种,对大豆籽粒发育过程中的鲜物质、干物质、蛋白质、脂肪等营养物质进行测定和积累动态分析。结果表明：在大豆籽粒发育过程中,百粒鲜重、百荚鲜重的增长动态呈先上升后下降的抛物线式变化趋势;百粒干重、百荚干重积累呈先期快速增长,后期平衡的S曲线变化趋势;脂肪含量随着籽粒的形成呈＂S＂型曲线变化,籽粒发育前期积累速度比较明显,中期达到最大值,后略有降低;而蛋白质含量呈W型曲线变化。     

甜质型与普通型玉米籽粒发育过程中糖代谢相关酶活性的比较

 对甜质型(Zea mays L. Seccharata Sturt)和普通型玉米（Zea mays L. Indentata Sturt）籽粒发育过程中蔗糖代谢和淀粉合成相关酶活性的变化动态进行了比较研究。结果表明，甜质型玉米籽粒发育过程中，蔗糖合成酶（SS）（包括合成与降解两个方向）和酸性蔗糖转化酶（Invertase）活性高于普通型玉米。甜质型玉米籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPG-PPase）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UDPG-PPase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）活性高于普通型玉米，而束缚态淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）和淀粉脱分支酶（SDE）活性低于普通型玉米，甜质型玉米SDE活性低是大量积累水溶性多糖（WSP）的直接原因，总淀粉积累量少和直链淀粉比例小是GBSS、SBE、SDE综合作用的结果。     

鲜食玉米灌浆过程中籽粒玉米黄质含量的累积动态变化

选用6个鲜食玉米品种为材料,分析授粉后15,18,21,24,27和40 d时籽粒玉米黄质含量,研究灌浆过程中玉米黄质的动态变化情况。结果表明：籽粒玉米黄质含量的累积动态呈单峰分布,除浙凤甜2号在授粉后21 d达到最高值,其余品种均在授粉后24 d达到最高值,之后下降并逐渐趋于稳定。不同品种间籽粒玉米黄质含量存在着极显著差异,其中粤甜3号最高,为14809 mg·kg-1;金银糯最低,为5241 mg·kg-1;从大到小依次为粤甜3号＞超甜4号＞浙甜6号＞华珍＞浙凤甜2号＞金银糯,与籽粒颜色没有绝对的对应关系。玉米黄质累积速率分别是浙凤甜2号授粉后18 d最快,粤甜3号是授粉后21 d最快,其他4个品种则在授粉后24 d最快。另外,结合试验结果,提出授粉后24 d左右是鲜食玉米的最佳采收期,此时获得玉米黄质含量最高又兼顾产量、商品性、口感,食用价值最高。     

夏玉米籽粒灌浆与籽粒含水率的关系及籽粒发育过程的分期

实验选用早、中、晚三个玉米品种，研究夏玉米籽粒灌浆与籽粒含水率的关系。结果表明，灌浆速度曲线并不随平均气温的波动而变化，不同品种，不同播期玉米灌浆速率峰值的出现以及灌浆的终止等，与籽粒含水率的关系较为稳定，不同品种，不同播期玉米灌浆速率与籽粒含水率的关系曲线均呈“单峰曲线“。根据含水率与灌浆的关系，提出了玉米籽粒灌浆新的分期方法。     

小麦幼穗发育及籽粒形成过程研究

随着小麦产量水平的提高,每穗粒数在产量三因素中的地位显得日益重要。特别是在高产条件下,产量的高低在很大程度上决定于单穗生产力。因此,在稳定穗数的前提下争取大穗大粒,是进一步提高小麦单产的主攻目标。为了探索穗大粒重的高产栽培途径,我们从1979年起,对不同条件下的小麦幼穗发育及粒数形成进行了研究,现将研究结果报告如下:     

水稻籽粒脂肪及脂肪酸组分的分析

对几种水稻籽粒中的脂肪及脂肪酸组分的分析表明,糙米的脂肪含量为2.96～3.33%。其中,淀粉脂为0.39～0.97%,非淀粉脂为2.09～2.94%。糯稻的淀粉脂少于非糯品种,非糯品种中直链淀粉含量高的品种具有更多的淀粉脂.糙米的淀粉脂和非淀粉脂主要由棕榈酸、油酸和亚油酸所构成.非淀粉脂中棕榈酸含量低于淀粉脂,而油酸的含量则高于淀粉脂,糯稻品种淀粉脂中的棕榈酸含量高于非糯性品种。