大豆种质资源贮藏蛋白亚基研究

利用线性梯度SDS-PAGE分析了国内外377份大豆种质资源贮藏蛋白亚基带型和含量差异。结果表明,大豆贮藏蛋白亚基SDS-PAGE带型基本相同,一般有20条以上,存在缺失现象。同一大豆品种不同亚基和不同品种相同亚基含量变异较大。11S球蛋白和7S球蛋白含量呈极显著负相关关系。11S/7S比值的最大值和最小值分别为3.70和1.34,平均值为2.36。国外的大豆品种间11S/7S值变异大于国内。野生大豆和栽培大豆贮藏蛋白SDS-PAGE带型基本相同,但是含量差异较大。从大豆种质资源中可以筛选出11S/7S较高的优质大豆种质。     

大豆11S/7S球蛋白比值QTL定位及相关基因分析

11S球蛋白与7S球蛋白是大豆贮藏蛋白主要成分,对大豆营养品质及加工特性有显著影响,且11S球蛋白对大豆营养品质及加工特性影响优于7S球蛋白,两者蛋白含量呈负相关.因此,大豆11S/7S球蛋白比值性状相关QTL位点与候选基因挖掘尤为重要.研究选用181个株系染色体片段代换系群体(Chromosome segment substitution lines,CSSL),采用完备区间作图法(Inclusive composite interval mapping)作11S球蛋白与7S球蛋白比值QTL定位,获得3个与大豆11S/7S球蛋白比值相关QTL.在两个共识QTL区间内,获得6个候选基因,通过实时荧光定量PCR验证,Glyma.09G015100在低、高表型材料中相对表达量均高于对照材料,表明该基因在球蛋白表达过程中有促进作用.研究结果为大豆11S球蛋白与7S球蛋白比值QTL精细定位及适用于加工品种选育提供理论依据.     

硫肥对大豆蛋白亚基含量的影响

试验利用SDS-PAGE方法分析了硫肥水平对3个大豆品种东农46、黑农35和北9395的7S和11S球蛋白亚基含量的影响。小区试验结果表明,施硫增加北9395 7S和11S球蛋白亚基含量,11S/7S降低。东农467S球蛋白亚基含量增加,11S球蛋白亚基含量降低,11S/7S降低。黑农35 7S和11S球蛋白亚基含量降低,11S/7S增加。盆栽试验结果表明,施硫增加北9395 7S球蛋白亚基含量,11S球蛋白亚基含量降低,11S/7S降低。东农46 7S和11S球蛋白亚基含量降低,11S/7S增加。黑农35 7S和11S亚基含量降低,11S/7S增加。     

~(60)Co诱变晋大78后代贮藏蛋白亚基相对含量变异的研究

对晋大78号种子进行60Co辐射处理,以后代M3代为材料,进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测和分析,结果显示:晋大78及诱变后代贮藏蛋白亚基的组成基本相同,但是各亚基相对含量变异较大,变异系数均大于10%,变异类型丰富;11S/7S与11S球蛋白呈极显著正相关,11S与7S球蛋白呈显著负相关(r=-0.109,P<0.05),根据11S/7S的比值将诱变后代群体分为比值高(>2.6)、比值较高(2.0～2.6)、比值中等(1.0～2.0)以及比值低等(<1.0)4类,为选育11S/7S高的大豆品种提供理论基础和实践依据。     

大豆种子贮藏蛋白亚基含量变异种质的筛选与创制

以1 400份大豆品种(系)资源为材料,利用SDS-PAGE,分析贮藏蛋白11S和7S组分及其亚基含量与亚基缺失情况,并采用0.2%,0.4%EMS分别处理南农493-1和南农99C-6两个品种种子,利用60Co γ射线处理76个品种(系)种子,处理之后及时播种,单株收获,SDS-PAGE检测M2代和M3代种子贮藏蛋白亚基.结果表明,1 400份参试品种(系)的11S/7S值范围0.44～3.64,平均值1.68±0.37,并鉴定出34份亚基含量特异材料,其中包括α′和α亚基含量低、β亚基含量低、A3B4亚基缺失、A5A4B3亚基缺失和A1aB1b亚基缺失种质.理化诱变结果表明,化学诱变率约为2.92%,物理诱变率约为5.71%,对大豆蛋白的诱变效果,0.4%EMS处理优于0.2% EMS处理,而60Co γ射线慢照射处理优于化学诱变处理,并从M3代种子中筛选出了211粒亚基变异种质.     

大豆球蛋白提取条件优化及7S和11 S亚基的鉴定

大豆球蛋白是豆粕饲料的主要营养成分之一,对豆粕饲料的营养品质有着重要影响,其中7S伴大豆球蛋白及11S球蛋白是大豆球蛋白最重要的成分。研究分析了在不同提取液,不同的pH,不同的温度,不同浓度的Tris-HCl提取液及不同料液比对豆粕大豆球蛋白提取的影响,并且对7S伴大豆球蛋白和11S球蛋白进行了分析。最终SDS-PAGE结果显示55℃、0．05 mol/L、pH9．0的Tris-HCl溶液在料液比为1∶10时能够提取较多的球蛋白,并且7S伴大豆球蛋白由3个亚基组成,其相对分子量分别为60466 Da,55029 Da和49043 Da,11S球蛋白也由3个亚基组成,其相对分子量分别为44634 Da,39779 Da和17952 Da。     

大豆7S与11S球蛋白QTL元分析及候选基因挖掘

大豆蛋白作为重要营养来源,其含量在大豆种子中约占40%。7S球蛋白（b-伴大豆球蛋白）和11S球蛋白（大豆球蛋白）约占种子总蛋白70%,其含量直接影响大豆蛋白品质及特性。因此,大豆7S与11S球蛋白含量相关QTL定位与候选基因挖掘非常重要。研究调查国内外已报道的42个7S与11S球蛋白相关QTL数据,通过利用BioMercator ver.2.1软件对其进行元分析得到11个Meta-QTL区间。利用《京都基因与基因组百科全书》和基因本体数据库分析Meta-QTL区域基因,确定18个参与调控7S与11S球蛋白含量的相关基因作为候选基因,该候选基因分别参与植物生长发育、氨基酸生物合成等过程。其中1个基因被注释为编码2S白蛋白超家族蛋白,6个基因与蛋白质合成相关细胞器的生长发育相关,5个基因被注释为编码影响贮藏蛋白积累的转录因子家族蛋白,6个基因与贮藏蛋白运输的分子机制相关。研究结果对大豆7S和11S球蛋白相关QTL定位及分子辅助育种具有重要意义。     

磷素对不同大豆品种7S和11S球蛋白亚基组成及含量的影响

【目的】研究不同磷素水平对不同大豆品种7S和11S球蛋白亚基组成及含量的影响。【方法】选用东农42（高蛋白品种）、合丰25（中间型品种）、东农46（高油品种）3个大豆品种作为试验材料,采用盆栽,在每千克土壤施N和K2O各为0.033 g基础上,设P1、P2、P3、P4 4个P处理（即每千克土壤分别施P2O5 0、0.033、0.067、0.100 g）,采用SDS-PAGE电泳法测定7S和11S球蛋白亚基组成和含量。【结果】3个大豆品种7S球蛋白由α′、α、γ、β4个亚基组成,11S球蛋白由酸性亚基和碱性亚基组成;各种亚基分子量在品种间差异不显著。同一品种不同处理间东农42和合丰25两个品种7S、11S球蛋白和各种亚基含量P3处理最高,东农46 P2处理最高;同一处理不同品种间7S、11S球蛋白和各种亚基含量始终是东农42最高,东农46最低,合丰25处于二者之间;3个大豆品种7S和11S球蛋白及各种亚基含量在品种间和施磷处理间差异显著。【结论】施磷对3个大豆品种7S和11S球蛋白各种亚基组成没有影响,对分子量影响很小。施磷对3个大豆品种7S和11S球蛋白和亚基含量有影响,适宜的施磷量有利于提高球蛋白和亚基的含量。     

大豆7S伴大豆球蛋白和11S球蛋白亚基分析

将大豆7S伴大豆球蛋白和11S球蛋白经粗提后用A-PAGE进行纯化,目的是为了简化分离步骤,提高蛋白纯度,并对其亚基进行SDS-PAGE分析。结果表明,提纯后的两种蛋白纯度均达到99%,在SDS-PAGE图谱中7S伴大豆球蛋白由三个亚基组成,其分子量分别为77 740 Da,72 123 Da和56 242 Da;11S球蛋白也由三个亚基组成,其分子量分别为40 459 Da,35 787 Da和17 505 Da。     

大豆7S、11S球蛋白亚基缺失突变体豆腐加工特性的鉴定

以4份7S、11S球蛋白不同亚基组成大豆种质为试材,采用小样本大豆加工方法制作豆腐,测定其豆腐产量、豆腐干重(DTW)、豆腐蛋白含量(PC)、豆腐硬度和豆浆蛋白率(RPA)等豆腐品质指标.并分析和鉴定其豆腐加工特性来明晰以上四种大豆种质在豆腐品质加工上的利用潜力.结果表明,大豆7S球蛋白亚基表现分别为:α'-亚基缺失,...     

ICP-AES测定大叶茶种质资源的矿质元素

 采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对38份大叶茶种质资源绿茶样和21份大叶种普通绿茶11种矿质元素(S,P,K,Ca,Mg,Fe,Zn,Mn,Na,Ni,Cu)进行了比较分析,相对标准偏差在1.56%～7.25%之间,方法简便可靠。结果显示：种质资源中S,P,Zn,Mn,Na,Ni的平均含量均低于普通绿茶,而K,Ca,Fe,Cu平均含量均高于普通绿茶;种质资源11种元素含量的变异系数在9.7%-48.9%之间,反映了茶树种质资源矿质元素多样性高;基于矿质元素的主成分聚类分析,可以清楚地将茶树种质资源分为野生型和栽培型两类。研究结果为茶树种质资源的化学分类,资源种质鉴别,新品种选育提供有益的参考。     

大豆微核心种质蛋白亚基含量变异的分析

大豆蛋白品质及其加工特性均受到各亚基相对含量及11S/7S的影响,了解大豆蛋白亚基相对含量变异将对选育蛋白专用型品种有重要的指导意义。于2008-2010年对236份大豆微核心种质材料的大豆蛋白亚基相对含量的变异情况进行了分析。结果表明:大豆微核心种质资源中蛋白各亚基相对含量有广泛的变异,有很好的遗传改良潜力,α′、α、β、A3、A1A2A4、B亚基的变异系数分别为0.410、0.330、0.311、0.211、0.123、0.170,11S/7S变异系数为0.400。不同生态区各亚基在相对含量和遗传变异程度上存在差异,总体来说,A1A2A4、B亚基相对含量和11S/7S在北方一熟制春作大豆品种生态区(Ⅰ区)比黄淮海二熟制春夏作(Ⅱ区)大,Ⅰ区分别为0.220、0.403、2.616,Ⅱ区分别为0.212、0.370、2.343。α′、α、β、A3亚基相对含量在Ⅱ区比Ⅰ区大,Ⅱ区分别为0.064、0.090、0.153、0.070,Ⅰ区分别为0.062、0.086、0.127、0.061。α′、β、A3、A1A2A4亚基相对含量的变异系数在Ⅰ区比Ⅱ区大,Ⅰ区分别为0.549、0.270、0.259、0.193,Ⅱ区分别为0.435、0.262、0.254、0.185。α、B亚基相对含量的变异系数和11S/7S的变异系数在Ⅰ区比Ⅱ区小,Ⅰ区分别为0.333、0.184、0.249,Ⅱ区分别为0.348、0.216、0.331。因此,在Ⅰ区α′、β、A3、A1A2A4亚基相对含量具有更高的遗传改良潜力,在Ⅱ区α、B亚基相对含量和11S/7S具有更高的遗传改良潜力。     

Index Design and Comprehensive Evaluation of Germplasm Resources of Fruits Based on Mathematical Model of AHP and FCE:Sterculia nobilis Smith as a Case

The mathematical model of analytic hierarchy process (AHP)—fuzzy comprehensive evaluation (FCE) was applied to comprehensively evaluate the germplasm resources of Sterculia nobilis Smith,and the scientific nature and reliability of the mathematical model was verified by calculating index weights and comprehensive evaluation scores.In this paper,11 indicators were selected to construct a comprehensive evaluation system from four dimensions of yields,resistances,contents of main inclusions in seeds and tree shapes.AHP method was applied to calculate the index weight of each dimension,after passing the consistency test,FCE method was applied to comprehensively evaluate germplasm resources of S.nobilis Smith.The index weights of the yields,resistances,contents of major inclusions in seeds and tree shapes were 0.5518,0.2554,0.1279 and 0.0649,respectively.The yield had the greatest influence on the comprehensive evaluation of germplasm resources of S.nobilis Smith,which was in line with the actual production demand of S.nobilis Smith as a food crop.However,resistances and contents of major inclusions in seeds had limited influence on it,while tree shapes had the least influence on it.After fuzzy comprehensive evaluation,the final evaluation score was 88.00,the corresponding evaluation score was between 4 and 5,and the evaluation results ranged from slight good to good,which indicated that the evaluation weights corresponding to the four dimensions were more scientific and reasonable.In this study,the mathematical model of AHP-FCE was used to establish and evaluate the comprehensive evaluation system of the germplasm resources of S.nobilis Smith.According to the values of index weights and the evaluation results,it showed that the mathematical model was scientific and reliable,and it could provide a new reference method for the comprehensive evaluation of germplasm resources of other fruits.     

11份甘蔗种质蔗汁中微量元素含量的差异

对11份甘蔗种质(ROC22号、YT93–159、DZ09–78、YZ12–1202、YZ11–1122、YZ05–51、YZ11–2629、YZ12–1252、YZ12–1185、YZ12–1301、YZ11–1204)中的铁(Fe)、锌(Zn)、硒(Se)进行检测,通过方差和广义遗传力分析发现,甘蔗蔗汁中Fe、Zn和Se平均含量差异较大,且变异广泛,变异系数为21.89%～41.45%;Fe、Zn和Se元素广义遗传力较高,分别达到0.94、0.99和0.94。基于微量元素含量差异对甘蔗种质进行聚类分析发现,11份甘蔗种质可以聚为3类,分别为富Fe种质、富Zn种质和普通种质,其中,富Fe种质包括ROC22号、YZ12–1301和YZ12–1252,蔗汁中的Fe含量显著高于其他种质,平均含量达5.30 mg/kg;富Zn种质包括YZ05–51、YT93–159和YZ11–118,蔗汁中的Zn含量达到3.00 mg/kg;第3类为普通种质,微量元素含量普遍较低。对聚类结果的逐步判别分析发现,各类种质被正确分类的概率均为100%,聚类结果可靠,各个种质均被正确分类。     

贵州芝麻种质资源主要表型性状的遗传多样性

为贵州芝麻种质资源保护、形态分类、品种遗传改良及开发利用提供参考,利用聚类分析和遗传相关分析方法对贵州37份芝麻种质资源的25个表型性状进行田间鉴定考察和综合评价。结果表明:14个形态性状的遗传多样性指数在0.287 8~1.595 3,形态类型丰富;11个数量性状的遗传变异系数为7.14%~52.80%,以分枝高度的变异系数最大(52.80%),花冠长度的变异系数最小(7.14%),遗传变异丰富;不同性状间表现出正相关或负相关关系。37份贵州芝麻种质资源聚为4个类群,第I类群有7份资源,第Ⅱ类群共有22份,第Ⅲ类群有5份,第Ⅳ类群有3份,各类群间性状差异明显,其中第Ⅱ类群占供试材料的59.46%,种质资源数量多,变异范围大,遗传类型丰富。聚类结果与资源材料地域来源和分布无直接关系,主要与材料的性状表现类型相关。     

川蔗系列品种的遗传基础分析

分析了川蔗系列品种的细胞质源、基础种质和亲缘系数。结果表明:川蔗系列品种的细胞质源主要集中于班扎马新黑潭和黑车里本2个热带原种;遗传组成源主要由甘蔗属的11个热带种、2个印度种、3个割手密种和2个中国种共18个原种构成;亲缘关系中,与热带种的亲缘系数为50%-65%,与野生种(割手密)的亲缘系数为10%-30%,其野生种与热带种血缘的比值相对于亚热带和南亚热带的品种为高,这与四川蔗区的生态实际相一致。在今后的甘蔗育种工作中,应注意扩展细胞质源,增加遗传组成源,注意父母双亲遗传组成源的互补性,引入野生或近缘种质,并注意遗传基础中野生种与热带种血缘的合理比例。     

党参不同种质资源间多糖含量的差异

[目的]为党参种质资源研究以及新品种选育提供试验依据。[方法]利用苯酚-硫酸法测定各党参种质资源多糖含量,并以多糖含量评价各党参种质资源品质。[结果]原产地各种质资源多糖含量为19.27%～40.92%。不同种质多糖含量差异较为显著,来源于吉林抚松和敦化的种质多糖含量较低,甘肃文县种质多糖含量最高;而试验地(北京)党参多糖含量以吉林抚松种质含量最高,为43.53%;陕西凤县种质含量最低,为25.41%。来自山西的种质多糖含量均在35%以上,除甘肃文县外,均高于甘肃种质。[结论]来源于吉林抚松、陕西文县、山西平顺的党参种质多糖含量均在35%以上,较其他种质为优,可作为党参新品种选育的原始材料。     

开花期干旱胁迫对不同基因型玉米生理特性和产量的影响

以耐旱性不同的3份玉米自交系为材料,在花期进行干旱胁迫处理,研究了耐旱系廊黄和昌7-2与旱敏感系TS141的花期耐旱性差异。结果表明,花期干旱胁迫后,3份玉米自交系的生长受到抑制,地上部和地下部鲜重以及株高下降,枯叶率升高,相对含水量下降,相对电导率升高,渗透调节剂脯氨酸、可溶性糖含量、保护酶SOD和POD活性增加。但是各个指标在不同自交系内变化的幅度不同。与旱敏感系TS141相比,耐旱系廊黄和昌7-2的生长受抑制程度较小;叶片相对含水量下降、相对电导率升高幅度较小;脯氨酸和可溶性糖含量、保护酶SOD和POD活性升高的幅度较大。干旱胁迫后,3份玉米自交系的开花时间间隔（ASI）延长,雄穗一级分枝数减少,产量降低。与旱敏感系TS141相比 ,耐旱系廊黄和昌7-2的ASI延长时间较短,雄穗一级分枝数减少的幅度较小,产量下降幅度较小,特别是单穗重和穗粒数表现更为明显。     

基于AHP-FCE数学模型与DTOPSIS法的苹婆种质资源综合评价

【目的】综合评价苹婆（Sterculia nobilis Smith）种质资源,筛选苹婆优异种质,为加快苹婆新品种选育进程提供理论参考。【方法】应用层次分析法（AHP）—模糊综合评价法（FCE）的数学模型建立20个苹婆种质资源综合评价体系,再结合逼近理想解的排序法（DTOPSIS）,筛选出综合性状表现优良的苹婆品系。【结果】经AHP法构建的4个准则层指标权重值及11个单项指标权重值均通过一致性检验,经FCE法进行综合评判,建立的苹婆种质资源综合评价体系最终得分为90.02,评价结果优良。结合DTOPSIS法计算苹婆各品系理想解的相对接近度（C_i）存在明显差异,其中,品系NYS-17和NYS-12的Ci值较高,分别为0.77852和0.77843,具有树体高大、平均单株产量高、可食率高、抗性强及种子的淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白含量高等特性,而NYS-7、NYS-8、NYS-10、NYS-11和NYS-9综合表现较差,与田间实际观测结果一致。【结论】应用AHP—FCE数学模型结合DTOPSIS法可应用于苹婆及其他作物的综合评价,筛选出的优良品系NYS-17和NYS-12适合用于良种选育。