TrxS基因的表达及其对大麦种子淀粉酶活性的影响

 【目的】分析TrxS基因对大麦种子发芽及淀粉酶活性的影响,为TrxS基因对大麦种子代谢的调控提供了理论依据。【方法】以转TrxS基因啤酒大麦株系为材料，从分子水平和生理指标进行分析。【结果】实时荧光RT-PCR检测证明TrxS基因在RNA水平上能够表达；转基因大麦籽粒α-淀粉酶和β-淀粉酶活性明显提高，发芽1-5d转基因大麦种子α-淀粉酶活性比对照分别增加5.86%、75.24%、118.51%、71.02%和22.99%，β-淀粉酶活性分别比对照增加19.29%、14.68%、35.47%、23.62%和2.67%；种子的发芽能力提高。【结论】TrxS基因能够促进种子发芽。     

反义Trx-S基因对小麦子粒淀粉酶活性的影响

研究了反义Trx-S基因对小麦Trx-h基因表达抑制情况，对两个转反义Trx-S基因品系(OOTY5和OOT89)的T3代进行了PCR检测，证明反义Trx-S基因已经遗传到转基因品系T3代植株当中、对不同成熟时期的转基因品系种子的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性测定表明，转基因种子在不同成熟时期的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性有较大的变化，但与对照相比均有不同程度的降低，其中α-淀粉酶活性最低值出现在花后33～36d，平均降低幅度达到61％；而β-淀粉酶活性最低值出现在花后22d、方差分析表明不同成熟时期的差异均达到显著或极显著水平，表明反义Trx-S基因对小麦Trx-h基因的表达具有明显抑制作用。     

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,运用生理指标分析的方法,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1～5d,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%;说明,反义trxs基因对转基因小麦籽粒的碳代谢有调控作用.     

小麦种子萌发早期淀粉降解关键酶活性及基因表达量研究

为研究小麦种子萌发早期淀粉降解关键酶活性及其基因表达量变化,以山农17为试验材料,测定了不同温度条件下萌发的小麦种子中的淀粉、可溶性糖含量及相关酶(淀粉酶和淀粉磷酸化酶)活性,并采用实时荧光定量PCR技术测定各酶相关基因相对表达量。结果显示,不同温度条件下萌发的小麦种子,淀粉含量随萌发进程以不同的速率呈下降趋势,可溶性糖含量呈先下降后上升趋势,α-淀粉酶、淀粉磷酸化酶活性和呼吸速率整体呈上升趋势,以上各指标均在露白前后有明显的变化;β-淀粉酶呈现双峰变化趋势,且一直保持较高活性;α-淀粉酶和淀粉磷酸化酶基因的相对表达量均呈上升趋势,且与酶活性呈极显著相关。以上结果表明,在小麦种子萌发早期,温度能强烈影响萌发过程中淀粉降解关键酶基因的表达量;α-淀粉酶和淀粉磷酸化酶在种子置床初期即可被检测到活性,且受其编码基因的调控作用显著,在种子萌发过程中具有重要作用。     

烤烟大田生长期淀粉酶变化及淀粉的积累

通过对红花大金元和K3262个烤烟品种,经3个施氮量处理后的大田生长期烟叶中α-淀粉酶、β-淀粉酶活性和烟叶淀粉积累的研究表明：大田生长期烟叶中α-淀粉酶活性移栽后迅速升高,至移栽后40d达到最高峰,然后迅速下降,移栽后60d至成熟趋于稳定。β-淀粉酶活性变化规律与α-淀粉酶活性变化一致。移栽后40d烟叶淀粉积累很少。移栽后40～60d,烟叶淀粉积累速度最快,移栽后60d至成熟,淀粉积累速度开始减慢。不同施氮量对淀粉酶活性影响明显,对淀粉含量影响不明显。     

烤烟大田生长期淀粉酶变化及淀粉的积累

通过对红花大金元和K 326 2个烤烟品种,经3个施氮量处理后的大田生长期烟叶中α-淀粉酶、β-淀粉酶活性和烟叶淀粉积累的研究表明:大田生长期烟叶中α-淀粉酶活性移栽后迅速升高,至移栽后40d达到最高峰,然后迅速下降,移栽后60d至成熟趋于稳定.β-淀粉酶活性变化规律与α-淀粉酶活性变化一致.移栽后40d烟叶淀粉积累很少,移栽后40～60d,烟叶淀粉积累速度最快,移栽后60d至成熟,淀粉积累速度开始减慢.不同施氮量对淀粉酶活性影响明显,对淀粉含量影响不明显.     

四种柱花草种子萌发过程中参与糖代谢的酶活性变化研究

本研究通过测定柱花草4个品种在种子萌发过程中参与糖代谢的α-淀粉酶、β-淀粉酶和总淀粉酶活性的动态变化,得出α-淀粉酶活性在种子萌发和幼芽生长初期活性增加,在萌发中期和幼芽生长中后期酶活性降低,其中马弓形柱花草变化幅度最大。β-淀粉酶活性在萌发期呈上升趋势,到种子开始露白即胚根突破种皮时达到最大值,到幼芽生长期β-淀粉酶活性降低。其中维诺拉有钩柱花草在不同时期的β-淀粉酶活性最低。以热研2号柱花草参与糖代谢的淀粉酶活性进行相关分析的结果表明,α-淀粉酶和总淀粉酶之间的相关性比β-淀粉酶的显著,所以α-淀粉酶活性变化能够更好地反映总淀粉酶活性的变化。可为研究柱花草种子萌发中的生理变化提供参考依据。     

七叶一枝花种子萌发不同阶段贮藏物质及淀粉酶活性变化

探讨七叶一枝花种子萌发不同阶段内含物质及淀粉酶活性变化规律,为七叶一枝花种子休眠解除和提高成苗率提供科学依据。以不同萌发阶段七叶一枝花种子为研究材料,采用显微镜观察、生理生化和质谱测定方法,研究淀粉含量、可溶性糖含量、α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性、总淀粉酶活性差异。结果表明,种子生理休眠解除后,淀粉酶被激活、淀粉被水解,淀粉酶活性不断下降,种子内贮存的淀粉、可溶性糖含量也逐渐减少,α-淀粉酶活性对七叶一枝花种子休眠解除及随后的发芽中起着决定性的作用。     

稻谷及糙米储藏过程中淀粉酶活性的变化

为了解稻谷在储藏过程中α、β-淀粉酶活性的变化情况,采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定了垦鉴稻10、空育131两个水稻品种的稻谷和糙米在不同储藏条件下淀粉酶活性的变化.试验结果表明:水稻品种之间、储藏温度之间、储藏时间之间α、β-淀粉酶活性存在极显著的差异;储藏状态与储藏时间的交互作用对α-淀粉酶活性的影响达差异显著;水稻品种与储藏温度的交互作用对β-淀粉酶活性的影响达差异显著.在室温条件下储藏,α、β-淀粉酶活性均呈下降趋势,在4月至10月间下降幅度最大,10月后α、β-淀粉酶活性趋于稳定并维持最低水平.在4℃储藏时,α、β-淀粉酶活性下降幅度小于室温储藏时的下降幅度.相同储藏条件下,稻谷淀粉酶活性高于糙米淀粉酶活性.因此,在每年的4月至10月间,宜在低温下储藏稻谷,以防止大米品质变劣.     

大麦籽粒β-淀粉酶活性的棱型效应和灌浆期间的动态研究

测定了不同棱型的188个大麦品种的籽粒β-淀粉酶活性和蛋白质含量,分析比较不同棱型间β-淀粉酶活性的差异,并观察了籽粒灌浆期间β-淀粉酶活性的动态.结果表明,同一棱型的品种间籽粒β-淀粉酶活性均存在较大变异,六棱大麦变异系数最大.多数大麦品种的β-淀粉酶活性变动在500～1500U/g之间,二棱大麦的平均值明显高于四棱和六棱大麦.β-淀粉酶活性与籽粒蛋白质含量之间,二棱大麦品种存在极显著的正相关,而四棱和六棱大麦品种的相关不显著.筛选到8个β-淀粉酶活性高于1500 U/g且籽粒蛋白质含量低于11.5%的二棱型大麦品种.β-淀粉酶活性在籽粒灌浆前期和后期增加幅度明显高于中期,最高值出现在成熟期,与单位籽粒蛋白质积累量呈显著正相关.     

Transformation of TrxS Gene into Barley by Particle Bombardment

The production of malting barley in China can＇t meet the demand of beer industries because of poor quality and it becomes a bottleneck problem in beer manufacture industry. In this paper, TrxS gene cloned from Phalaris coerulescens was transferred into barley cultivar Yupi 1 （YP1） via biolistic bombardment. 1206 immature embryos were bombarded and seven transgenic plants carrying TrxS gene were confirmed by PCR and PCR-Southern blotting analysis. TrxS gene was expressed in transgenic plants by RT-PCR analysis. The activity of Trxh and α-amylase of transgenic line were higher than that of non-transgenic line, which is helpful to improve malting quality of barley.     

反义Trx s基因对小麦种子萌发中α-淀粉酶的影响

为进一步明确转反义Trx s基因小麦抗穗发芽的生理机制,以转反义Trx s基因小麦为研究材料,采用电泳等生化技术分析了小麦种子萌发过程中α-淀粉酶活性及其同工酶的变化。实验结果表明,反义Trx s基因转入小麦后,明显降低了种子萌发过程中α-淀粉酶的活性。这种影响作用主要表现在三个方面:(1)影响酶蛋白的合成或降解速度;(2)影响酶存在的状态(抑制态和活性态);(3)影响淀粉酶由麦胚向胚乳的转运。     

转反义trxs基因小麦籽粒发育过程中基因表达差异

为探讨反义trxs基因在转基因抗穗发芽小麦中的作用机制,以转反义trxs基因和非转基因小麦开花后5~30 d的籽粒为材料,采用mRNA差异显示技术分析了转基因与非转基因小麦在籽粒形成过程中的基因表达差异。结果表明,在籽粒发育过程中,转基因与非转基因小麦存在明显的基因表达差异,差异可归纳为转基因增强型、转基因减弱型、转基因特异型和沉默型4种类型,而且特异型表达明显高于增强型和减弱型;差异条带数随种子成熟度的增加而不断增多,到花后第25天达到最高(77条),然后略有下降,且在胚乳中的差异明显高于胚中的。     

转基因油菜的外源Barstar基因向近缘种的转移研究

在人工杂交与田间自然授粉两种条件下,研究了转Barstar基因油菜T742向非转基因油菜、其他芸薹属、十字花科植物和杂草的基因转移情况．结果表明,转基因油菜与周围非转基因油菜和新疆野生油菜杂交能产生一定数量的种子,经PPT抗性与PCR检测。其中部分种子含有Barstar基因,而与其他十字花科植物或杂草杂交不能得到杂种;基因转移受到母本类型的影响,转基因油菜T742与3种类型油菜的杂交亲合率从高到低为甘蓝型、白菜型、芥菜型．可见转基因油菜的外源Barstar基因可向周围非转基因油菜和新疆野生油菜进行转移,而很难向其他十字花科植物或杂草转移．     

盐胁迫对转BADH基因水稻R1的影响

以转BADH基因水稻R1和常规对照品种为材料,采用3种不同浓度NaCl在苗期和孕穗期进行盐胁迫处理,分析了R1和对照之间的株高、BADH活性、叶片相对电导率和植物大分子渗漏值等指标,并进行PCR分子检测。结果表明,PCR阳性与阴性植株个数分离比不完全符合简单的孟德尔遗传规律;相对电导率和植物大分子渗漏值低,而BADH活性高的转基因植株耐盐性比对照增强。此结果说明转基因水稻R1耐盐性明显高于对照,目的基因正常表达,此结果对今后培育新的抗性品种奠定了基础。     

转基因油菜 W-4 fad2基因沉默的种子特异性分析

目的：]研究转基因油菜 W鄄4的种子fad2基因受 RNAi干扰的效果及其器官特异性。[方法]采用实时荧光定量 PCR法分析比较了转基因油菜 W鄄4与非转基因对照 Westar开花后第7、14、21、28天的种子以及越冬期油菜根、茎、叶器官中的 fad2基因的相对表达量。[结果]对照 Westsr种子中 fad2基因的相对表达量随开花后的天数呈逐渐增加的趋势,但W鄄4种子中 fad2基因的相对表达量在开花后第21、28 d较对照 westar显著下降,降幅达到60%。说明转基因油菜 W鄄4在种子发育过程中表达的 fad2基因的 dsRNA干扰了 fad2基因表达。W鄄4与westar在越冬期根、茎、叶器官中fad2基因的相对表达量基本一致,无显著性差异。脂肪酸组成分析结果显示：W鄄4种子中油酸脱饱和指数（ODP）平均为0.07较 Westar的0.24下降了75%;但越冬期根、茎、叶中的油酸脱饱和指数两者无显著差异。研究还发现转基因油菜 fad2基因表达下降的时期与 napin基因表达时期同步,均始于开花后21 d左右。[结论]结果表明转基因油菜中 RNAi干扰 fad2基因表达具有种子特异性,不干扰其它器官的fad2基因表达。表明目标基因的表达受 napin启动子的准确控制。     

转反义TrxS基因导入小麦后子粒发芽能力与脱支酶活性的变化

对转反义TrxS基因的小麦株系(00 T 89)进行纯合株系的子粒发芽试验和脱支酶活性、可溶性糖含量测定.结果表明,在开花后35 d至成熟后10 d,00 T 89株系子粒发芽开始时间比对照推迟2 d,子粒发芽率和发芽指数分别比对照降低22.1%和35.4%,差异达到显著或极显著水平.转基因小麦子粒的脱支酶活性在成熟至成熟后10 d平均比对照降低了27.3%,达到显著水平(P<0.05);在开花后35 d至成熟后20 d,转基因子粒可溶性糖含量平均比对照降低了31.6%,达到极显著水平(P<0.01).子粒发芽特性与脱支酶活性及可溶性糖含量呈显著的相关关系.     

外源GO基因导入番茄后对叶霉病的抗性机制

【目的】研究转GO基因番茄的抗病机制。【方法】通过测定转GO基因番茄和对照未转基因番茄接种叶霉菌Fulvia fulva后，体内超氧物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性变化。【结果】接种后转基因番茄株系的SOD、POD、CAT活性均比对照明显增加，且转基因番茄的活性高峰比对照早。转基因番茄在接种后PAL和PPO活性都出现2个活性高峰，且第2个峰值比第1个高，而对照只有1个活性高峰,其总体水平明显低于转基因番茄。用番茄叶霉病（Fulvia fulva）病原菌1.2.3.4生理小种侵染T1代转基因植株。【结论】 结果显示转基因番茄植株的抗病性有不同程度的提高，多数发病时间推迟，病情明显减轻。     

转基因SOD，POD高表达烟草幼苗抗热性研究*

 生理高温（38±1）℃ 处理转基因烟草品系及非转基因品系的幼苗，测定其SOD,丙二醛、可溶性糖含量、电导率和生物量等指标。结果表明，转基因品系SOD的活性更强，丙二醛的含量更低，生物量受到的影响更小。由此认为，转基因烟草品系幼苗比非转基因品系的抗热性更强，其中转基因POD高表达烟草品系的抗热性最强。研究结果表明通过转基因方法提高植物的抗热性是可行的。