PEG对大豆(Glycine max)下胚轴脂氧合酶(LOX)活性及蛋白质含量的影响

众所周知,大豆脂氧合酶(LOX)活性与生长发育密切相关。业已证实,PEG(聚乙二醇)处理大豆种子可促进其下胚轴中蛋白质的合成。本实验结果表明:PEG处理大豆种子后,其下胚轴中的脂氧合酶活性与未经PEG处理的对照相比显著降低。而蛋白质的含量却高于对照。因此推测,下胚轴中引起酶促脂质过氧化作用的主要酶—脂氧合酶活性的降低,与蛋白质总含量的升高密切相关。 PEG高渗溶液具有引发种子的效果,一方面是由于PEG处理可以改善种子的膜透性使损伤得到恢复,因而提高种子活力。另一方面是由于PEG处理种子会引起ATP的迅速合成与消耗,最终使新陈代谢作用增强的缘故。对植物体内LOX活性与蛋白质含量间关系的研究报道不多,且争论颇大。本文在PEG处理种子的前提下,首次探讨了大豆下胚轴脂氧合酶活性与蛋白质含量之间的关系,为LOX生理功能和PEG引发种子机制的进一步研究提供了依据。     

PEG处理对大豆幼苗活力及活性氧代谢的影响

采用ＰＥＧ－６０００（聚乙二醇）浸润大豆种子（黑脐９１－１）,能显著提高种子萌发率和幼苗活力,降低吸水萌发时的外渗电导率,其中以２０％ＰＥＧ（Ｗ／Ｗ）处理８ｈ,效果最为显著,在大豆萌发过程,ＰＥＧ处理组的呼吸速率初始低于对照,之后增加迅速,超氧阴离子（Ｏ＾－２）含量显著低于对照组、超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性和过氧化物酶（ＰＯＤ）的活性均显著高于对照;脂质过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）的积累量明显低于     

高油酸低脂氧合酶(FAD-LOX)多基因编辑大豆优异种质创制

大豆是植物油和蛋白质的主要来源。不饱和脂肪酸的含量是影响植物油品质的主要因素，油酸是不饱和脂肪酸中含量最丰富的成分之一，具有较强的氧化稳定性和热稳定性。增加油酸的含量可以提高大豆油的耐储存性，也有利于人体健康。GmFAD2-1A和GmFAD2-1B是大豆编码脂肪酸去饱和酶，调控油酸向亚油酸转化的关键基因。脂氧合酶是大豆种子中的抗营养因子之一。它在酶促氧化的条件下产生豆腥味，限制了大豆产品的应用。为满足不同人群的需要和降低加工成本，有必要培育无脂氧合酶的突变品系。大豆中GmLOX基因(包括GmLOX1、GmLOX2、GmLOX3)编码脂氧合酶。脂氧酶也能催化亚油酸氧化生成脂质氢过氧化物，然后形成豆腥味。因此，降低亚油酸的含量有助于减少豆腥味的形成。同时编码脂氧酶也能延缓豆油的酸败。本研究利用CRISPR/Cas9对中吉602的GmFAD2-1A、GmFAD2-1B、GmLOX1、GmLOX2和GmLOX3基因进行编辑。通过农杆菌介导的大豆遗传转化，在T₂代分离到7个具有不同等位变异的优异新种质。与中吉602相比，突变体种子中脂氧合酶活性显著降低，油酸含量提高至81....     

辐射损伤修复抑制剂对大豆油菜幼苗膜脂过氧化的影响

研究辐射损伤修复抑制剂Ｃａｆ和ＥＤＴＡ后处理对不同辐射敏感性油料作物大豆和油菜幼苗下胚轴内脂质过氧化作用的影响．结果表明．随着辐照剂量的增大，细胞膜透性（电解渗透率Ｓｒ）、丙二醛（ＭＤＡ）和脯氨酸（Ｐｒｏ）含量以及过氧化物酶（ＰＯＤ）活性均增大．大豆的Ｓｒ、ＭＤＡ含量各处理均高于油菜，而ＰＯＤ活性则低于油菜，Ｐｒｏ含量两者无显著差异。Ｃａｆ、ＥＤＴＡ后处理不同程度的降低了两者Ｓｒ、ＭＤＡ和Ｐｒｏ含量，提高了ＰＯＤ活性，从而减轻了辐射对膜的损伤。     

甜菜种子品质的调控与改进技术研究Ⅰ．PEG渗调、吸湿－回干对不同活力种子发芽的调控效应

研究甜菜种子播种品质的调控和改进对甜菜生产有重要意义。甜菜种子在不同温度下，应用不同浓度、处理时间的ＰＥＧ渗调及吸湿－回干预处理，研究了不同活力种子的发芽能力及幼苗生长的反映。结果表明：随贮藏年份的增加，种子发芽率和活力先呈缓慢下降，后迅速下降；ＰＥＧ处理（Ｔ＿２Ｃ＿３Ｄ＿２）显著提高了种子活力，还提高了种子发芽势、发芽率，下胚轴长、根长及健苗率。吸湿－回干处理也明显提高了甜菜种子的发芽及幼苗生长能力。本文对上述方法的应用及其生理机制进行了讨论。     

汞对大豆种子萌发中膜脂过氧化及体内保护系统的影响

ＨｇＣｌ２对大豆种子萌发过程中幼苗膜脂过氧化水平、细胞膜透性、保护酶（ＣＡＴ、ＳＯＤ、ＰＯＤ）活性、可溶性糖和可溶性蛋白质含量的影响进行了研究。结果表明，随着ＨｇＣｌ２浓度的升高，细胞膜脂质过氧化水平升高，细胞膜透性增大，ＣＡＴ活性降低，ＳＯＤ、ＰＯＤ活性升高，组织可溶性糖和可溶性蛋白质含量升高。     

玉米-大豆带状套作对大豆蛋白特性的影响

设置2种种植方式,以13个不同基因型大豆为材料,采用两因素裂区设计,研究玉米-大豆带状套作种植对大豆品质的影响。结果表明:净作模式下,参试的大豆材料蛋白质含量、脂氧合酶、蛋白亚基含量及总氨基酸含量及含硫氨基酸在各材料间差异显著;套作对不同材料各蛋白特性的影响不一致,其中11个材料蛋白质百分含量在栽培模式间无显著差异;4个材料脂氧合酶相对百分含量在套作模式下显著降低;不同大豆材料同种蛋白亚基以及同一个大豆材料不同蛋白亚基的变化规律不一致;3个材料含硫氨基酸显著增加,5个材料蛋氨酸含量显著增加,组氨酸、精氨酸变化系数高。根据粗蛋白、脂氧合酶、蛋白亚基和氨基酸含量受套作的影响程度,分别对供试大豆材料进行聚类分析,结果表明:蒙庆6号、菜豆在套作模式下蛋白含量差异不显著,11S相对百分含量增加,脂氧合酶相对百分含量降低,总氨基酸、含硫氨基酸含量增加。说明通过套作种植模式配合选择特定大豆品种,可保证大豆蛋白营养组份、提高豆制品风味及口感,同时延长保存时间,满足人们对豆制品的多元化需求。     

外源茉莉酸诱导巴西橡胶树乳管分化的酶学研究（I）

以巴西橡胶树（Hevea brasiliensis Mull.Arg.）无性系热研7-33-97芽条增殖苗圃中具有3篷稳定叶的萌条和橡胶树无性系RRIM600成龄树为材料，研究外源茉莉对萌条树皮组织的脂氧合酶、苯丙氨酸解氨酸、过氧化物酶的活性与过氧化物酶同工酶以及对成龄树胶乳和树皮组织脂氧合酶活性的影响。结果表明，⑴外源茉莉酸处理使橡胶树7-33-97萌条第1篷（顶篷）叶和第3篷叶伸长单位树皮组织的脂氧合酶活性升高，外源茉莉酸与脂氧合酶抑制剂去甲二氢愈伤酸（nordigyroguaiaretic acid,NDGA）一起作用时可降低外源茉莉酸对脂氧合酶的诱导效应，并相应地抑制了外源茉莉酸刺激橡胶树乳管分化的作用；⑵外源茉莉酸可显地诱导成龄开割橡胶树RRIM600胶乳的脂氧合酶活性，而对其树皮组织的脂氧合酶活性几乎没有影响；⑶外源茉莉酸大幅度地提高了橡胶树7-33-97萌条第1篷叶和第3篷叶伸长单位树皮组织的茉丙氨酸解氨酶活性；⑷外源茉莉酸处理中，橡胶树7-33-97萌条第1篷叶和第3篷叶伸长单位树皮组织的过氧化物酶对外源茉莉酸的反应不同，即外源茉莉酸对萌条第3篷叶伸长单位树皮组织的过氧化物酶活性及其同工酶谱没有影响，但使萌条第1篷叶伸长单位树皮组织的过氧化物酶活性升高，其同工酶谱也发生了相应的变化。因此，橡胶树萌条次生乳管的分化与树皮组织脂氧合酶和苯丙氨酸解氨酸活性的变化具有一定的联系，而与过氧化物酶可能无关。提出了“外源茉莉酸与机械伤害是通过对橡胶树内源茉莉酸的诱导作用而刺激橡胶树乳管分化”的假说。     

大豆下胚轴谷丙转氨酶酶学性质分析

大豆是一种重要的固氮农作物,在其种子萌发和初期幼苗生长过程中氨基酸代谢作用较强,表达活性较高的谷丙转氨酶(GPT).为探明大豆下胚轴谷丙转氨酶的蛋白序列和酶学性质,以指导其在基因工程和农业生产中的应用,本研究通过对豆芽下胚轴蛋白组进行液相色谱串联二级质谱分析,确定大豆下胚轴所表达的GPT序列,利用谷氨酸和丙氨酸与茚三酮...     

V_C和V_E对大豆油菜的抗辐射效应

以培养5d的大豆油菜幼苗为材料，研究辐射敏感性与VC、VE、MDA和SOD的关系。结果表明，随辐照剂量的增大，幼苗下胚轴中VC、VE的含量逐渐下降，膜脂过氧化物丙二醛的含量逐渐上升，超氧化物歧化酶活性呈先增后减趋势。辐照后的幼苗分别在VC、VE中培养5h，均可提高大豆和油菜幼苗超氧化物歧化酶活性，降低丙二醇含量。     

UV-A辐射对大豆芽苗菜中抗坏血酸含量的影响

以黑暗培养为对照,以白光、红光、蓝光、黄光、UV-A和UV-B为处理,研究了不同光质对大豆芽苗菜生长和抗坏血酸含量的影响。结果表明:与对照相比,光照处理显著降低了大豆芽苗菜下胚轴的长度(白光除外),且显著提高了下胚轴和子叶中抗坏血酸含量。与其它光质处理相比,UV-A连续光照36 h后,下胚轴和子叶中抗坏血酸含量提高最显著。进一步着重研究了UV-A的调节机理,与对照相比,UV-A连续光照36 h后,大豆芽苗菜子叶中谷胱甘肽含量显著升高,下胚轴和子叶中DHAR、GR酶活性及其基因的相对表达量均显著提高。综上所述,光照有利于大豆芽苗菜中抗坏血酸含量的积累;UV-A可能是通过提高DHAR、GR酶活性及基因的表达量显著提高抗坏血酸的含量。     

乙烯、6-BA对大豆幼苗生长、生化成分及细胞组织结构的效应

采用人工培养箱技术,研究ETH、6-BA及其复配处理对大豆幼苗的形态特征、生物量、生化成分、内源激素以及细胞组织结构的调节效应,为大豆芽菜的安全生产提供理论和技术支持.结果表明:不同处理之间大豆幼苗形态存在差异(P＜0.05).ETH、6-BA及复配处理,均抑制了大豆幼苗的根和下胚轴的生长,促进下胚轴的增粗,三者处理后的根长分别比对照减少了24.1%(P＜0.01),44.7%(P＜0.01)和51.7%(P＜0.01);下胚轴长分别比对照减少39.2%(P＜0.01),4.1%(P＞0.05)和26.2%(P＜0.05);下胚轴粗分别比对照增加18.5%(P＜0.01),9.2%(P＜0.05)和32.3%(P＜0.01).大豆幼苗形态上的差异可以通过其下胚轴细胞组织结构的变化来解释,ETH促进了细胞的横向分裂与皮层细胞的扩大,促进下胚轴的增粗,抑制了细胞的径向分裂;6.BA促进了皮层细胞的横向分裂与扩大,抑制了细胞径向的伸长;ETH-6-BA复配处理促进了皮层薄壁细胞的分裂与扩大.不同处理之间大豆幼苗的维生素C含量存在差异(P＜0.05);与对照相比,处理组大豆幼苗的GA含量降低,ABA含量增高(P＜0.01).     

大豆内源的类GUS活性

Jefferson等(1986)提出用β—葡糖苷酸酶(GUS)基因作为基因整合的标志基因。本文用组织化学和荧光定性等方法分析,检验大豆及基野生种(Soja)种子和植株内的类GUS活性。组织化学分析结果表明,栽培大豆的成熟植株和幼苗叶片以及野生种的幼苗叶片均表现为阴性反应。而不同发育时期未成熟豆荚的4个部分(荚皮、种皮、胚乳、胚)都表现强的组织化学着色反应。栽培品种和Soja种的成熟种子的子叶、胚芽、下胚轴、胚根也表现阳性反应。维管束较其周围组织表现出更强的着色反应。大豆类GUS活性存在于成熟干种子的任何部分。着色的深度在种子萌发初期增加,到4天后则迅速下降,到第10天,幼苗的任何部分不再呈现阳性反应。未成熟胚表现强的类GUS着色反应,但在培养1～2天后着色反应消失。定性荧光分析结果表明,各发育时期的大豆种子均表现阴性反应但反应强度不及阳性对照,而阴性对照无反应。用标准的ELISA(依丽沙)方法分析结果表明,所有阳性对照的细胞具有抗GUS活性,而所有样本均无抗GUS活性。这表明大豆种子及其组织内的控制类GUS活性的蛋白质与大肠杆菌的GUS酶没有抗原相似性。因此,在转基因大豆植株里分析大肠杆菌的GUS活性反应是可能的。     

电场处理油葵种子在干旱胁迫下萌发及酶活性的变化

用电场处理油葵种子，研究其在干旱胁迫条件下种子的萌发及萌发种子和幼苗叶片中丙二醛含量，超氧化物歧化酶，过氧化氢酶、酸性磷酸酯酶的活性及脂肪酸组分的变化，结果表明，电场处理能提高油葵种子在干旱胁迫条件下的发芽率，发芽指数和活力指数，减缓萌发种子和幼苗叶片中的超氧化物歧化酶，过氧化氢酶及膜不饱和脂肪酸的下降程度及丙二醛含量和酸性磷酸酯酶活性的增加幅度，这些变化说明电场处理种子可以减轻发育过程中细胞膜对干旱胁迫的敏感性，降低膜脂过氧化和磷脂脱酯化作用，进而维持了细胞膜的稳定性和完整性。     

SMV侵染对大豆内源激素平衡的影响

本文采用黑龙江省不同抗病类型的大豆品种，利用酶联免疫检测技术（ＥＬＩＳＡ），研究了病毒病侵染条件下，不同抗病类型品种内源激素含量及其平衡状况的变化。结果表明，在ＳＭＶ侵染条件下，感病品种ＡＢＡ含量急剧增加，ｉｐＡ含量降低；而抗病品种ＡＢＡ含量、ＧＡ／ＡＢＡ比值低于自身对照，ｉｐＡ含量增加。由此证实：内源激素的变化和平衡对大豆抗病性诱导产生起了重大的作用。     

施氮对饲用杂交稻产量和蛋白质含量的影响及其机理研究

研究了氮肥用量和穗粒肥比例对饲用杂交稻威优５６产量和蛋白质含量的影响及其机理。结果表明：增施氮肥和增加穗粒肥比例,能提高叶片和籽粒的全氮、蛋白非蛋白氮含量,以及谷氨酰胺合成酶（ＧＳ）和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（ＰＥＰＣ）活性从而提高米蛋白质含量;氮肥施用过量,会抑制叶片蔗糖磷酸合成酶（ＳＰＳ）活性和籽粒蔗糖合成酶（ＳＳ）及腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ＡＤＰＧ－ＰＰａｓｅ）活性,不利叶片的蔗糖合成和籽     

玉米/大豆间作增强大豆种子在萌发期间的抗逆能力

玉米/大豆间作模式下,低位作物大豆受到高位作物玉米的遮荫,导致大豆种子在发育期间受到荫蔽胁迫。为研究荫蔽胁迫对大豆种子在随后的萌发期间抗逆性的影响,本研究以大豆品种菏豆19、玉米品种浚单26为试验材料,采用1∶1玉米/大豆间作(intercropping,IC)模式,对照为净作大豆(monocropping,MC),大豆种子收获后,测定百粒重、蛋白质含量以及脂肪含量等性状;并分析其在萌发期间的抗逆能力(以高温、甘露醇、葡萄糖、聚乙二醇、Na Cl以及脱落酸进行胁迫处理);进一步以qRT-PCR分析了ABA信号转导相关基因的表达情况。结果表明,玉米/大豆间作模式下收获的大豆种子的百粒重、脂肪和蛋白质含量与净作大豆无明显差异;在上述非生物胁迫条件下,与对照相比,间作大豆种子具有较快的萌发速率,表现出较强的抗逆能力;qRT-PCR数据显示,在萌发过程中,间作大豆种子中ABA信号通路上的正调控基因Gm ABI4、Gm ABI5表达量较净作有所下调。因此,本研究表明玉米/大豆间作模式不会降低大豆种子品质,但是会通过削弱ABA信号,进而增强间作大豆种子在萌发期间的抗逆能力,提高其萌发期间对非生物逆境的适应性。     

菜用大豆种子劣变与生理生化变化的关系

本文以菜用大豆种子为试材,研究了不同活力种子发生的一些生理生化变化。结果表明,随着种子劣变,细胞膜结构和功能受到损伤,浸泡液电导率增加;当种子丧失生活力后,细胞膜损伤严重,并失去修复能力,内含物大量外渗。高活力种子吸胀葫发过程中呼吸代谢旺盛,而低活力种子呼吸强度较弱。当种子失去生活力后,胚轴中测不出过氧化物酶的活性,胚轴、子叶过氧化物酶同工酶谱带减少,峰高降低;胚轴酯酶同工酶谱带减少,峰高降低,而子叶酯酶同工酶很少发生变化。     

陆地棉优势杂种及其亲本对PEG和NaCl胁迫的生理反应

利用杂交棉Ｈ２８一代杂交种及其母本９１２８８,研究了ＰＥＧ和ＮａＣｌ胁迫下两个品种的生理反应。ＰＥＧ胁迫下,两品种的生长发育和气孔扩散阻力基本一致,但Ｈ２８的ＰＯＤ活性逐渐上升,９１２８８的ＰＯＤ活性则保持较低水平;ＮａＣｌ胁迫下,Ｈ２８在生长发育和气孔阻力变化上表现出较高的耐受能力,其ＰＯＤ活性显著上升,但两品种Ｎａ＋积累量和Ｎａ＋／Ｋ＋未见明显差异。这些结果表明,棉花拒盐能力较弱,不同品种耐盐性的差别与盐离子积累量关系不大,而与ＰＯＤ活性升高密切相关;而棉花对ＰＥＧ胁迫的忍耐性与ＰＯＤ活性的相关关系不明显。     

不同土壤水分条件下吲哚丁酸钾对大豆根系形态建成及生理代谢的影响

为了研究吲哚丁酸钾（IBA-K）在减轻干旱对大豆根系的伤害中的作用,以垦丰16（干旱敏感型）和合丰50（耐旱型）为材料,采用盆栽法研究IBA-K拌种对两个品种大豆在正常供水、干旱和复水条件下根系形态建成及生理代谢的影响。结果表明,与正常供水相比,干旱胁迫抑制了大豆根系的生长发育,而IBA-K处理后,大豆根系干物质积累量、形态建成、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量在不同土壤水分条件下均高于其干旱对照,膜受损程度减轻。IBA-K处理下,大豆根系SOD活性、POD活性、可溶性糖和脯氨酸含量在干旱条件下均显著高于其干旱对照;MDA含量、相对电导率显著低于其干旱对照。IBA-K处理下的两个品种大豆根表面积、根平均直径、根体积、POD活性和CAT活性在复水条件下分别高于其干旱对照,均未达到显著性差异。复水后,IBA-K处理下的垦丰16根干重和总根长分别较其干旱对照显著增加了3.13%和24.51%,合丰50根干重和总根长较其干旱对照未达到显著性差异。IBA-K处理下的合丰50相对电导率和MDA含量分别较其干旱对照显著降低11.80%和15.09%,SOD活性和可溶性糖含量分别较其干旱对照显著增加14.90%和3.94%,垦丰16相对电导率、MDA含量、SOD活性和可溶性糖含量较其干旱对照未达到显著性差异。IBA-K处理下的两个品种大豆根系脯氨酸含量分别较其干旱对照显著增加了10.62%和10.70%。IBA-K处理和不同土壤水分处理对两个品种大豆根系形态和生理指标存在显著或极显著影响,二者间的交互作用无明显调控作用。综上,IBA-K通过提高根系干物质积累量、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,降低MDA含量和相对电导率,减轻干旱胁迫对苗期大豆根系的伤害。