剪叶对不同穗型小麦品种干物质积累及籽粒产量的影响

 【目的】为了探讨高产条件下不同穗型小麦品种叶片对产量的贡献。【方法】选用两种穗型小麦品种为试验材料，研究了抽穗期剪叶对剩余叶片净光合速率、地上干物质积累、茎节重、籽粒结实与粒重的影响。【结果】抽穗期剪叶均导致两种穗型品种的干物质积累量下降和籽粒产量降低，以多穗型品种豫麦49受影响较大；剪叶提高了剩余叶片净光合速率，以多穗型品种豫麦49增幅较大；剪叶提高了茎秆内贮存物质的转移率，以大穗型品种宿2001转移率增幅较大，表现为茎节干重明显减轻。剪叶后，剩余叶片净光合速率和茎秆内贮存物质转移率的提高，均不足以弥补剪叶造成的损失，最终表现为结实粒数减少，粒重降低；随被剪叶片数增加、叶位升高，结实粒数和粒重降低更多。【结论】不同穗型小麦品种叶片对籽粒产量的贡献存在差异，多穗型品种大于大穗型品种，因此，在小麦抽穗后，多穗型品种叶片对增加籽粒产量起着重要作用。     

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.     

转TrxS基因啤酒大麦的分子检测和农艺性状分析

对不同转TrxS基因啤酒大麦的T1,T2代植株进行分子检测,并根据检测结果对其遗传行为做了分析.结果表明:目的基因在不同材料中的遗传行为不同,TrxS基因在Harrington中符合3∶1的遗传比例,PCR-Southern杂交结果说明目的基因已整合到大麦基因组中,并能够稳定地遗传给后代;而在Franklin后代自交过程中发生丢失而不能稳定遗传.经PCR跟踪检测,得到转基因大麦纯合株系.农艺性状分析结果表明,转基因株系除生育期比对照提前4 d外,其它农艺性状与对照没有明显差异.     

马铃薯C-8,7甾醇异构酶基因(StSI1) cDNA克隆及表达

 以拟南芥C-8, 7甾醇异构酶的氨基酸序列为信息探针搜索GenBank数据库, 对高度同源的马铃薯EST序列进行拼接、引物设计和RT2PCR扩增, 扩增产物测序结果证实获得一个马铃薯C-8, 7甾醇异构酶基因(StSI1) 的全长cDNA序列。序列分析结果显示, StSI1全长886 bp, 包含59 bp的5′非编码序列、161 bp的3′非编码序列和一个长度为666 bp编码221个氨基酸的开放阅读框, 分子量约为25 kD。氨基酸结构分析显示该蛋白的N端含有一个长度由35个氨基酸残基组成的信号肽, C端成熟肽区域含有典型的类EBP结合域。氨基酸比对分析表明, StSI1与已知C-8,7甾醇异构酶同源性介于32.9% ～61.3%之间, 与拟南芥AtSI1相似性最(61.3% ) 。RT-PCR 表达谱分析显示, StSI1在马铃薯的块茎芽眼和表皮组织中均能表达, 并且该基因的表达水平受贮藏温度升高和光照增强的正向调节。     

小麦16.9 kD热激蛋白cDNA克隆及其表达分析

为进一步了解小分子量热激蛋白在小麦耐热能力中的作用,根据玉米16.9 kD小分子热激蛋白的氨基酸序列,采用同源序列法进行序列拼接和引物设计,用RT-PCR扩增获得了1个源自小麦叶片的热激蛋白基因cDNA片段,即TaHSP16.9-1(GenBank登录号为EU649679).TaHSP16.9-1全长770 bp,5′非翻译区81 bp,3′非翻译区233 bp,开放阅读框编码151个氨基酸.序列分析结果表明,此蛋白与已知单子叶植物来源的同类基因高度同源,相似性介于78.3%～96.7%之间.定量RT-PCR表达谱分析显示,TaHSP16.9-1在小麦抽穗期的茎和旗叶以及幼苗期叶片中均能表达,其在小麦幼苗叶片中的表达受高温胁迫的诱导.     

大麦衔接蛋白AP 3复合体 HvMu3 基因的克隆及表达分析

为研究大麦衔接蛋白AP-3复合体的功能,根据Mu3亚基的保守氨基酸序列,借助生物信息学搜索大麦EST序列,拼接了一个大麦(Hordeum vulgare)衔接蛋白AP-3复合体Mu3亚基基因(HvMu3),以大麦叶片来源的DNA做为模板,采用RT PCR扩增HvMu3基因.采用半定量RT-PCR及荧光定量PCR(qRT-PCR)对该基因的组织表达特性以及ABA、NaCl和Cr6+胁迫条件下的表达模式进行分析.结果表明,HvMu3完整阅读框全长为4 439 bp,包含8外显子和7内含子,编码417个氨基酸残基,其中含有1个MHD结构域,属于衔接蛋白AP-3复合体Mu3亚基的典型特征,是首次克隆获得大麦衔接蛋白AP-3复合体Mu3亚基基因HvMu3;HvMu3在供试样品的根、茎、叶、胚和胚乳中均能表达,以胚中表达量最高,根、茎和叶次之,胚乳中表达量最低,表明该基因在大麦的旺盛生长组织中表达强烈;HvMu3在大麦幼苗叶片中的表达受ABA、NaCl和Cr6+胁迫诱导,推测其在大麦的生长发育和抵抗逆境胁迫过程中发挥重要作用.     

过量表达Trxs对铝胁迫下转基因大麦幼苗根系抗氧化酶系的影响

为了解硫氧还蛋白的过量表达对提高植物抗铝毒能力的作用,以过量表达硫氧还蛋白S基因(Trxs)的转基因大麦为材料,采用水培法研究0.05 mmol/L AlCl3胁迫条件下转基因大麦株系(LSY-11-1-1)幼苗根系谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性的变化,以及蛋白质和膜脂氧化损伤程度.结果表明,(1)在0.05 mmol/L AlCl3处理下,大麦幼苗根中蛋白质羰基含量和丙二醛含量显著高于非胁迫处理样品,但是转基因大麦的蛋白质羰基含量和丙二醛含量显著低于非转基因对照,如在铝胁迫处理的6、24、48、72和96 h时转基因大麦幼苗根中蛋白羰基含量分别只有对照的68.13%、52.39%、56.18%、58.02%和60.48%,MDA含量分别是对照的71.26%、74.47%、83.05%、73.65%与75.31%.(2)胁迫处理下大麦根系GSH-PX、CAT和APX等抗氧化酶活性出现不同程度的增加;与非转基因对照相比,转基因大麦幼苗根系抗氧化酶系的活性普遍高于对照,如GSH-PX活性在处理的3、24、48、72和96 h时分别是对照的1.1、1.2、1.8、1.6和1.6倍;APX在活性高峰时分别是对照的121%(3h)和119%(96 h);CAT活性在胁迫处理的3、12、24、48和72 h分别比对照提高了62%、11%、7%、34%和17%,而且转基因幼苗根系CAT活性高峰(处理3 h)比对照提前出现21 h(处理24 h)出现.这些结果表明过量表达Trxs可以有效地提高上述抗氧化酶类的活性,缓解铝毒对大麦根系蛋白质和膜脂的氧化损伤,从而提高转基因大麦幼苗对铝胁迫的抗性.     

转反义Trxs基因小麦灌浆期内源Trxh基因表达及淀粉酶活性的研究

为了进一步揭示反义Trxs基因在抗穗发芽小麦中的作用机理,以转反义Trxs基因的T4代转基因株系(以豫麦70为受体)为材料,运用RT-PCR检测和酶活性测定方法,对其灌浆过程中硫氧还蛋白h(Trxh)基因在不同水平上的表达方式以及α-淀粉酶活性进行了检测.结果表明,转基因小麦籽粒中内源Trxh基因mRNA转录量、Trxh硫氧还蛋白h活性和α-淀粉酶活性均显著低于未转基因的,平均分别比未转基因籽粒下降了21.1%,23.2%和12.6%.其中,花后25～30 d抑制作用最大.回归分析表明,Trxh基因表达量与Trxh活性、α-淀粉酶活性均呈极显著或显著正相关.说明反义Trxs基因的导入干扰或部分抑制了小麦内源同源基因的表达,致使Trxh表达量减少,Trxh活性降低,从而导致了α-淀粉酶活性的降低.     

播种密度对冬小麦茎秆形态特征和抗倒指数的影响

于2001－2002年在安徽农业大学试验农场研究了不同播种密度对冬小麦茎秆形态特征和抗倒指数的影响。结果表明：播种密度大小显著影响茎秆形态特征、植株C/N比大小和茎秆抗倒指数,小麦茎秆形态特征与植株的抗倒性密切相关。其中,基部三节间的健壮程度与小麦抗倒关系最为密切,相关程度为：第2节间＞第1节间＞第3节间。茎秆健     

冬小麦西农979光合、水肥利用和产量的水氮效应

为给黄淮海地区冬小麦高产高效栽培中水氮管理提供依据,在大田条件下,以该地区冬小麦主推品种之一的西农979为材料,通过裂区试验,水氮各设置三个水平[自然降水(W1)、土壤水分保持田间持水量的60%(W2)和80%(W3);不施氮(N1)、施氮150kg·hm-2(N2)和300kg·hm-2(N3)],研究了不同水氮模式下冬小麦花后旗叶叶绿素含量和光合速率、氮素积累与分配、水肥利用效率及产量的差异。结果表明,中水中氮(W2N2)和中水高氮(W2N3)组合有利于小麦花后旗叶维持较高的叶绿素含量和光合速率。在相同水分条件下,单茎氮素积累量随着施氮量的增加而增加;在相同氮素营养条件下,中水(W2)处理籽粒氮素积累量显著高于自然降水(W1)和高水(W3)处理;W2N2和W2N3的籽粒氮素积累量显著高于其他处理;W2N2处理下营养器官花前贮存氮素在花后向籽粒的转运量和转运率最高;W2N3处理的花前营养器官氮素积累量及其花后转运对籽粒氮素的贡献率最高。在相同氮素营养条件下,随着灌水量的增加,产量先升后降;在相同水分条件下,产量随着施氮量增加而增加;W2N2和W2N3处理的产量显著高于其他处理,且此二处理差异不显著。W2N2处理的氮肥农学效率和灌水生产效率显著高于其他处理。综合以上结果,在本试验条件下,W2N2是小麦高产高效的最佳水氮组合。