以RNA干扰γ-氨基丁酸转氨酶1基因(OsGABA-T1)表达提高稻米γ-氨基丁酸(GABA)含量

γ-氨基丁酸(GABA)是一种四碳非蛋白质氨基酸, 具有降血压等功能。为提高稻米中GABA含量, 利用RNA干扰技术, 构建水稻中GABA代谢关键酶GABA转氨酶1基因(OsGABA-T1)的干扰载体, 通过农杆菌介导法, 将其转化至粳稻品种宁粳1号中。实时荧光定量PCR检测结果表明导入的RNA干扰结构成功地降低了目的基因OsGABA-T1的表达, 且干扰家系中OsGABA-T2基因表达也随之下降。对转基因T₃代稻米GABA含量测定发现, 糙米中GABA含量相对于对照增加了13倍以上, 精米中GABA含量也显著增加, 而其他主要氨基酸含量则没有明显变化。测定储藏4个月的转基因稻米发现, GABA含量仍具有较高水平。所以, 利用RNA干扰技术可有效提高稻米γ-氨基丁酸(GABA)含量, 为培育富含GABA的降血压功能性水稻品种提供基础。     

巨胚水稻W025糙米浸水后γ-氨基丁酸含量变化的研究

富含γ-氨基丁酸（GABA）的降血压功能水稻正受到越来越多的关注。W025是通过化学诱变和杂交选育而成的水稻新品系,具有巨胚特征,遗传分析表明巨胚基因受单隐性基因控制。进一步研究W025和其原始品种金南风浸水后γ-氨基丁酸（GABA）含量及其合成关键酶——谷氨酸脱羧酶活性的动态,并用半定量RT-PCR检测了2个谷氨酸脱羧酶转录本在浸水过程的表达变化。结果表明,（1）GABA主要集中在胚部,浸水后W025的GABA积累量显著高于金南风。（2）随着浸水时间延长,谷氨酸脱羧酶（GAD）的活性呈逐渐增加趋势,W025胚部的酶活性显著高于金南风。GAD活性的变化与GABA的积累显著正相关,表明浸水后种胚GABA的积累与谷氨酸脱羧酶的催化反应有关。（3）2个谷氨酸脱羧酶基因OsGAD1与OsGAD2在W025和金南风之间没有转录水平的差异。提示可能存在其它的谷氨酸脱羧酶基因对浸水后GABA的积累起关键作用。     

富含γ-氨基丁酸杂粮营养强化米的研制

γ-氨基丁酸(GABA)作为一种神经抑制性的游离氨基酸,主要存在于作物的胚部,具有抑制神经、抑制血压等生理功能。利用萌动期杂豆作物中γ-氨基丁酸的富集特点,采用双螺杆挤压膨化等技术,研制出富含γ-氨基丁酸及多种营养特色的营养强化米。     

桑叶中γ-氨基丁酸含量的测定

γ-氨基丁酸（γ-aminobutyricacid,简称GABA）是动物中枢神经系统中的一种主要的抑制性神经递质,也是广泛地存在于植物体内的一种与逆境胁迫有关的非蛋白氨基酸。实验探索出了适合桑叶的测定方法为比色法,利用AlCl3有效去除桑叶中的水溶性色素后,采用分光光度法准确地测定桑叶中GA-BA的含量。同时,对目前生产上主要栽种的23个桑树品种的GABA的含量进行了测定,其结果显示含量较高的桑树品种为火桑,其新鲜桑叶中GABA的含量为1.224mg/g,为GABA的进一步研究和桑叶中功能性成分的开发利用奠定了试验理论基础。     

DABS-Cl柱前衍生-HPLC测定稻米中γ-氨基丁酸方法优化

建立4-二甲胺基苯基偶氮苯磺酰氯柱前衍生-高效液相色谱测定稻米γ-氨基丁酸（GABA）含量的方法。样品采用80%的乙醇溶液提取后,1.0mL样液依次加入0.20mL碳酸氢钠和0.40mL DABS-Cl在70℃下衍生20min,利用C18色谱柱,乙腈-三水合乙酸钠溶液作为流动相在436nm波长下测定GABA含量。结果显示：GABA在糙米和精米的添加回收率大于87.60%,相对标准偏差小于9.07%;GABA在1.0~100.0mg/L内具有良好的线性关系,相关系数为r=0.9995（n=3）。用本方法测定了14种糙米和精米样品的GABA,其含量为6.38~108.7mg/kg,湖南精米和糙米中的GABA含量最高。     

γ-氨基丁酸对甘草种子萌发及呼吸代谢的影响

以甘草种子为材料，测定不同浓度的γ-氨基丁酸(GABA)处理及GABA抑制剂处理后甘草种子的动态质量、吸胀速率、发芽率、发芽指数、呼吸速率、活力指数以及呼吸代谢物有机酸和氨基酸的含量，探究GABA对甘草种子萌发及呼吸代谢的影响。结果表明，外源GABA处理在一定程度上能够提高甘草种子的萌发指数、活力指数、质量和呼吸速率，其中，2 mmol/L GABA处理的种子活力指数和萌发指数较高，分别是对照组的1.45倍和1.38倍(p<0.05),处理48 h时质量为对照的1.05倍；一定浓度外源GABA处理可以提高种子内部GABA、琥珀酸等呼吸相关代谢物的含量；一定浓度GABA抑制剂处理能够降低甘草种子的呼吸速率和增加种子质量，48 h时的呼吸速率为对照组的92.86%,抑制剂同时可以降低延胡索酸和琥珀酸的含量。研究表明，一定浓度的GABA处理有利于甘草种子萌发，能够提高种子内源GABA以及其他呼吸代谢物的含量，促进三羧酸循环。     

外源水杨酸、脯氨酸和γ-氨基丁酸对盐胁迫下水稻产量的影响

水杨酸(SA)、脯氨酸(Pro)和γ-氨基丁酸(GABA)在植物生长发育以及抵御逆境胁迫中起重要作用。为了研究三者复配对盐胁迫下水稻产量是否具有协同增效作用,本文采用三元二次通用旋转组合设计,建立了SA、Pro和GABA复配剂与盐胁迫下水稻产量之间的数学模型,通过频数分析获得SA、Pro与GABA复配优化组合方案。结果表明,二次模型拟合较好,对盐胁迫下水稻产量的影响程度为SAGABAPro,SA与GABA,Pro与GABA之间交互作用对盐胁迫下水稻产量有显著影响。模拟寻优获得提高盐胁迫下水稻产量10%以上的最佳复配组合为SA 0.44~0.51mmol L–1、Pro 27.63~31.20 mmol L–1、GABA 3.55~4.28 mmol L–1。外源SA、Pro与GABA单剂和复配剂对盐敏感品种牡丹江30的调控作用大于耐盐品种龙稻5号。SA或Pro与GABA复配对盐胁迫下水稻产量的影响具有协同作用,而SA与Pro复配效果与品种耐盐性差异有关。SA、Pro和GABA三者复配效果优于两两复配,任意单剂与其他2种外源物质复配对水稻产量的影响均存在协同作用。     

γ-氨基丁酸的生理功能及富集的研究进展

γ-氨基丁酸是一种新型功能性因子,存在于谷物、水果、蔬菜和发酵食品中,是日常摄取的一种非蛋白质氨基酸,但由于天然可摄取量很少,单一从食物中摄取很难发挥其功能性。所以其富集方法在食品保健业倍受关注。综述了γ-氨基丁酸的生理功能、富集技术等,旨在为GABA的工业化生产提供依据。     

乳酸菌发酵香菇柄产γ-氨基丁酸培养基的优化

为了优化乳酸菌发酵香菇柄产γ-氨基丁酸(GABA)的培养基,在单因素试验基础上,采用正交分析法对培养基组分谷氨酸钠、氯化钙和磷酸吡哆醛(PLP)的添加量进行优化。结果表明,乳酸菌发酵香菇柄产γ-氨基丁酸的最适培养基组分为:谷氨酸钠8 g/L,氯化钙0.3 g/L,PLP 0.2 g/L。在此条件下,发酵液中γ-氨基丁酸产量可达190.93 mg/L,发酵香菇柄中γ-氨基丁酸含量达到2.959 mg/g菇粉,比未经发酵处理的香菇柄原料提高了5倍,达到了富集γ-氨基丁酸的目的,为今后开发新型功能性香菇制品提供了基础。     

气调储藏粳稻谷对其发芽糙米γ-氨基丁酸含量的影响

将2012年新收获粳稻谷的水分调至14.5%,定量装入多个密封袋中,通过充氮,将氧气浓度分别调为2%、5%、8%、21%后分别置于20℃、25℃的人工气候箱中模拟储藏180d,每30d测定1次其发芽糙米中γ-氨基丁酸的含量,研究气调储藏粳稻谷对其发芽糙米中γ-氨基丁酸含量的影响。结果显示:不同氧气浓度和不同温度条件下储藏的粳稻谷,其发芽糙米中GABA含量随储藏时间的延长而逐渐降低,低氧条件下GABA减少的幅度小于自然条件下,20℃下GABA的减少幅度低于25℃下。通过SAS软件分析,发现温度、氧气浓度、储藏时间对发芽糙米GABA的变化有显著影响且相互之间具有交互作用。在本实验储藏条件下,通过F值比较可知:储藏时间对GABA含量影响最大,其次是储藏温度和氧气浓度。     

逆境胁迫下作物中γ-氨基丁酸代谢及作用的研究进展

γ-氨基丁酸(GABA)广泛存在于植物中,是植物细胞游离氨基酸中重要组分之一。农作物中的GABA具有贮存氮素、诱导激素产生、调节作物生长发育和调控信号传导等作用,由于其重要的生理功能而备受学者关注。本文综述了逆境胁迫下作物体内GAGA的合成途径、积累机制及其在逆境响应中的可能作用。     

外源γ-氨基丁酸(GABA)对小麦苗期耐涝性的影响

以冬小麦京都40和春小麦辽春17为材料,用0(对照CK),50,500 mg/L3个浓度的γ-氨基丁酸(GABA)浸种处理,小麦幼苗高约10 cm后进行涝害胁迫,持续3 d,研究外源GABA对小麦幼苗耐涝性的影响。结果表明,适当浓度的GABA处理可以明显提高小麦幼苗的耐涝性。在涝害条件下,50 mg/L GABA处理能使辽春17株高增加17.5%,京都40增加28.8%,根系总长度分别增加46.58%和11.9%。同时叶绿素含量及Fv/Fm,DPPH活性氧清除能力均能维持较高水平,膜脂过氧化水平减轻,MDA积累量降低。GABA可能通过调节光合叶绿素系统和抗氧化酶系统来减少涝害胁迫引起的生长抑制现象,从而增强小麦耐涝性。     

HPLC法测定发芽糙米中γ-氨基丁酸中不同衍生方式的比较研究

针对HPLC法测定发芽糙米中γ-氨基丁酸(GABA)所用衍生剂缺乏系统的比较分析,研究了3种常见衍生剂及其色谱方法比较。以邻苯二甲醛(OPA)、丹磺酰氯(Dansyl-Cl)、6-氨基喹啉基-N-羟基琥珀酰亚氨基氨基甲酸酯(AQC)3种物质作为柱前衍生剂,色谱柱为intertsil ODS-C18柱（前两者使用）、Waters AccQ Tag氨基酸分析柱,均为梯度洗脱,紫外吸收波长分别为332 nm、386 nm、250 nm,线性方程分别为Y=9.0×10⁶X+2062.5(R²=0.9989)、Y=7.0×10⁶X+11337(R²=0.9982)、Y=7.1×10⁶X+10025(R²=0.9999),检出限分别为0.005 mg/mL、0.01 mg/mL、0.001 mg/mL,同一样品中测得GABA峰面积的RSD分别为1.16%、1.98%、0.94%,加标回收率分别为98.5%~106.9%、95.8%~110.6%、99.4%~103.4%,同一样品中测得GABA含量分别为11.24、10.67、13.47 mg/100 g干重。从上述结果得知,HPLC法测定GABA的3种衍生剂中,测定结果最准确的是AQC,其次是OPA和Dansyl-Cl。AQC作为一种新型衍生剂,在γ-氨基丁酸乃至氨基酸分析中前景广阔。     

巨胚稻OsGAD_3基因启动子的序列及活性分析

本研究以富含γ-氨基丁酸的巨胚稻"Tge B"基因组DNA为模板,利用PCR技术扩增得到GABA合成关键酶基因Os GAD3的上游959 bp启动子序列。序列分析表明:Os GAD3启动子不仅含有转录必备的TATA box、CAAT box元件,还含有分生组织特异性表达调控元件CAT-box、CCGTCC-box以及一些非生物胁迫和激素响应元件等。将该启动子序列与GUS基因融合构建表达载体,转化水稻后进行GUS组织化学染色分析,结果显示,Os GAD3启动子驱动的GUS基因在转基因植株的根、茎中具有较高的表达活性,且在根尖和茎初生韧皮部区域的表达更为明显,在种胚及叶片切口处也能检测到GUS表达。浸水后种胚中的GUS活性显著提高,且随着浸水时间的延长呈逐渐增加趋势。研究结果为了解巨胚稻Os GAD3的表达调控机制提供了依据。     

水稻OsAMTR310基因的克隆与在干旱胁迫下的功能分析

为了探究水稻转氨酶基因Os AMTR310的功能以及明确其作用机制,利用多种分子生物学手段对Os AMTR310基因进行了功能分析。实时定量PCR的分析结果表明,Os AMTR310在干旱条件下相对基因表达水平是正常条件下的3.0倍;根据NCBI上获得的Os AMTR310基因序列设计引物,扩增其全长CDS序列,并利用NCBI对蛋白序列的功能结构域进行预测;将Os AMTR310的CDS序列连入p CAMBIA1302中构建超表达载体,并转入受体材料,通过PCR及蛋白质免疫印迹分析来确定Os AMTR310阳性转基因植株,进而分析Os AMTR310转基因植株与野生型植株在干旱胁迫下的差异来验证Os AMTR310基因的功能。结果表明,Os AMTR310 c DNA全长1 873 bp,CDS全长1 533 bp,编码510个氨基酸。Os AMTR310蛋白具有3个保守的结构域,属于乙酰鸟氨酸氨基转移酶家族。在正常条件下,Os AMTR310转基因植株与野生型相比没有明显的差别;然而,在干旱条件下,Os AMTR310转基因植株的存活率是野生型的1.5~2.0倍。通过测定叶片游离脯氨酸含量发现,Os AMTR310转基因植株游离的脯氨酸含量在正常条件下与野生型相比并无显著差异,而Os AMTR310转基因植株的游离脯氨酸含量在干旱条件下是野生型植株的1.5~2.0倍,说明水稻转氨酶基因Os AMTR310赋予了水稻更高的耐旱性。     

γ-氨基丁酸延缓失水胁迫下切花百合衰老的分析

为了研究γ-氨基丁酸(GABA)预处理对鲜切花百合在失水胁迫下的影响,本研究以温室采收的百合‘黄天霸’为材料,用适宜浓度的GABA预处理切花后进行失水胁迫。结果表明,与对照相比,失水胁迫导致切花百合出现褐化、花瓣脱落,MDA含量升高;而经GABA预处理,在失水胁迫下能延迟切花褐化和脱落的时间,延缓衰老。经生理生化检测,结果显示GABA不但能使MDA含量下降、TP含量升高,而且使超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性升高,其中SOD反应最为敏感,而POD活性增加最大,APX则一直保持较高的活性。本研究结果表明了GABA预处理为延缓切花百合采后衰老、延长插瓶期提供了可能,并且暗示SOD、POD和APX在失水胁迫下延缓百合衰老中发挥了重要的作用。     

转基因水稻中过量表达OsHPT提高胚乳中生育酚含量

为了提高稻米中生育酚的含量,本研究经农杆菌介导将由CaMV35S启动子驱动的水稻尿黑酸植基转移酶基因(OsHPT)导入粳稻品种武育粳3号,经RT-PCR等分析证明导入基因能在水稻胚乳中表达。HPLC测定结果表明,水稻中过表达OsHPT后,转基因稻米胚乳中总生育酚的含量极显著高于未转化对照,且主要表现为α-生育酚含量的提高,总生育酚和总维生素E含量最高可分别提高1.5和0.8倍。     

水稻转录因子基因SUSIRI的过表达及RNA干扰对水稻分子及表型效应的分析

在克隆到水稻转录因子基因SUSIRI的基础上,构建其过表达及RNA干扰载体进行水稻的遗传转化。由潮霉素筛选及分子检测得到的T0代植株经大田栽植,共有34株过表达及46株RNA干扰植株获得T1代转基因种子。继续种植T1植株收获T2代种子,同时用半定量RT-PCR分析苗期及穗期野生型水稻中SUSIRI基因的时空表达谱并比较过表达及RNA干扰植株的SUSIRI基因在叶片及幼穗中的表达状况,发现过表达植株与野生型对照的基因表达基本相同,但RNA干扰植株的表达受到明显抑制。对过表达及RNA干扰植株稻穗性状考察表明:与野生型对照相比,无论是过表达还是RNA干扰,转基因植株的穗粒数、结实率降低,RNA干扰植株表现得尤为严重(P<0.05),但对水稻谷粒粒重的影响并不显著(P>0.05)。SUSIRI基因的过表达未出现使稻穗性状明显改良的株系,而RNA干扰会导致水稻的结实能力严重降低。     

富含γ-氨基丁酸的青花菜芽菜酸奶的研制

以葡萄糖溶液培养的青花菜芽菜为主要原料,加入一定量的纯牛奶和白砂糖,通过乳酸菌发酵研制一种富含γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）的酸奶。以酸奶的感官品质为主要评价指标,采用单因素试验和响应面试验优化酸奶的最佳工艺参数。结果表明,青花菜芽菜酸奶最佳制作工艺条件为：白砂糖添加量7.1%,青花菜芽菜添加量2.1%（采用120 mmol·L-1葡萄糖溶液培养青花菜芽菜）,菌种接种量0.3%,发酵时间6.2 h,该条件下制作的酸奶感官评价最优,GABA含量达到0.789 g·L-1,理化指标和微生物指标均符合发酵乳国家标准。该产品的研制为后续富含γ-氨基丁酸的乳制品的开发提供了理论依据。     

水稻OsBAK1P基因过表达与RNAi载体构建及其表型鉴定

为了探究水稻油菜素内酯不敏感1相关受体激酶1前体物质OsBAK1P对水稻相关农艺性状的影响。通过以中花11粳稻品种为材料，根据基因所设计的特异性引物从水稻穗部cDNA中扩增得到CDS片段大小为651 bp的目的序列片段；通过酶切酶连的方法成功构建了PTCK303-OsBAK1P过表达载体和PTCK303-OsBAK1P RNA干扰载体；用农杆菌EHA105菌株转化表达正确的载体质粒并利用基因CDS扩增引物检测菌落筛选出阳性农杆菌克隆；再利用农杆菌遗传转化法侵染中花11粳稻品种的愈伤组织从而获得转基因植株；最后，相比较于中花11挑选2个表型相似的过表达、RNA干扰的T₁转基因植株测定并分析株高、穗长、叶夹角等农艺性状的变化和萌发初期的根长、胚芽鞘长度的变化以及对芸苔甾内酯(BL)的响应程度。结果表明，OE-OsBAK1P转基因水稻植株株高矮化，穗长变短，叶片夹角下降，种子萌发后根长增长而幼苗长度缩短，叶片对BL的响应不敏感；而RNAi-OsBAK1P转基因水稻植株株高增加，穗长变长，叶片夹角增加，种子萌发后根长缩短而幼苗长度增长，叶片对BL的响应敏感。综上，这些结果...