普通小麦中国春–簇毛麦易位系T1DL•1VS和T1DS•1VL的农艺和品质特性

为明确普通小麦中国春–簇毛麦整臂互补易位系T1DS?1VL和T1DL?1VS对农艺特性和加工品质的效应, 于2008-2010年在陕西杨凌连续2个生长季对这2个易位系和CS的主要农艺性状和加工品质性状进行了研究, 并采用SDS-PAGE法对簇毛麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因进行了进一步的染色体臂定位。结果表明, 这2个易位系的抽穗期和成熟期相同, 但比CS晚1~2 d, T1DS?1VL其他农艺性状与中国春相似, T1DL?1VS的春季单株分蘖、千粒重和单株粒重显著高于中国春;2个易位系的籽粒蛋白质含量与中国春无显著差异, T1DS?1VL的Zeleny沉淀值、面团形成时间、稳定时间和粉质仪质量指数显著降低;相反, T1DL?1VS的这些性状值显著提高。说明T1DS?1VL易位系对小麦的面团强度有显著的负向效应, 而T1DL?1VS易位系显著增强面筋强度。SDS-PAGE分析结果表明, 簇毛麦的1VS和1VL上均含有簇毛麦的HMW-GS基因Glu-V1, 但该基因在T1DL?1VS中的表达可能强于在T1DS?1VL中。     

普通小麦供体种穗发芽抗性相关基因 AIP2的克隆与进化研究

克隆普通小麦3个基因组供体种的穗发芽抗性相关基因 AIP2（ABI3 interacting protein 2）,预测、分析其功能,阐明其保守区域在不同材料间的变异,为其进化研究提供理论依据,同时为普通小麦 AIP2基因的研究以及利用该基因改良穗发芽性状奠定基础。以野生一粒小麦（Triticum boeoticum,AA,2n=14）、拟斯卑尔脱山羊草（Aegilops speltoides,SS,2n=14）、节节麦（Aegilops tauschii, DD, 2n=14）为材料,采用同源克隆的方法克隆 AIP2基因,利用生物信息学软件分析其基因结构及功能,并进行遗传进化分析。结果表明,从小麦3个供体种材料中成功克隆 AIP2基因,该基因开放阅读框非常保守,均为969 bp,编码323个氨基酸残基。3个供体材料间 AIP2氨基酸序列仅存在7个氨基酸残基的差异,结构域预测结果显示,AIP2蛋白含有锌指环家族典型的锌指环结构域,进化分析发现, AIP2基因在植物中非常保守,推测该基因在禾谷类作物中可能具有相似的功能。     

作物学专业本科生生物信息学课程教学改革

从学时限制、语言障碍、针对性教材的缺乏及分析处理能力的欠缺等方面,系统阐述了我国作物学本科专业的生物信息学教学现状与所面临的困境。在此基础上,提出了通过体现作物学特色的案例教学、适当的课外延伸、考试格局的灵活把握、教材(尤其是实验教程)的建设及教师持续的自我学习等途径,在突出生物信息学的应用性、针对性及系统性的同时,激发作物学专业本科生对生物信息学的学习兴趣,从而实现理论基础与应用教学的共同发展。     

小麦品种“陕253”PDI基因的克隆、原核表达及蛋白纯化

为进一步研究控制小麦蛋白二硫键形成的关键蛋白即蛋白质二硫键异构酶（PDI）,运用RT-PCR方法克隆出小麦品种＂陕253＂PDI基因的cDNA序列,基因登陆号为HQ911363。序列分析表明,HQ911363全长为1 539 bp,编码512个氨基酸,含有PDI典型的异构酶活性的催化位点-CGHC-和内质网驻留信号肽-KDEL-。构建该基因的原核表达载体,在宿主菌E.coliBL21（DE3）中经IPTG诱导表达融合蛋白,并对表达蛋白进行了纯化。SDS-PAGE及Western-blot检测证实融合蛋白诱导表达并纯化成功。     

小麦Waxy蛋白亚基毛细管电泳分离体系的构建

为构建Waxy蛋白亚基的快速、高效、高通量毛细管电泳分离鉴定体系,为该亚基理化特性的分析、功能的发掘及含Waxy蛋白亚基种质的快速筛选提供参考依据,以小麦中国春为材料,采用逐一优化毛细管电泳体系参数的方法,系统研究了毛细管电泳中缓冲液各成分以及pH值对中国春中Waxy蛋白亚基出峰效果的影响,初步构建了普通小麦Waxy蛋白亚基的最佳分离体系。结果表明,在检测波长为214 nm、以0.05 mol·L^-1硼砂+8% 乙腈+0.8% SDS 溶液（pH 9.5）为缓冲液、分离电压20 kV、温度25 ℃、进样压力0.5 psi×5 s时,在6~9 min处出现峰高约0.015 au的三个主峰,且图形清晰,基线水平,重复性好。本研究构建的毛细管电泳系统分离体系可有效分离普通小麦Waxy蛋白亚基。     

小麦HMW-GS毛细管电泳标准图谱的构建

用毛细管电泳技术对普通小麦品种Glu-1位点高分子量谷蛋白亚基变异进行分析,探讨该技术对高分子量谷蛋白亚基分离的分辨率和重复性,并构建15个不同常见亚基的标准图谱,试验结果增加1Dx3、1Dx4、1Bx13、1Bx14、1By15、1By16六个亚基的标准出峰时间并进行排序。对毛细管电泳图谱与SDS-PAGE进行比较。结果表明,毛细管电泳的出峰顺序与SDS-PAGE略有不同,使用该技术能简便迅速鉴定小麦高分子量谷蛋白优质亚基,比SDS-PAGE鉴定结果更为快捷灵敏,能够高效快速测定大量不同品种的高分子量谷蛋白亚基。     

食用菌苗种简易保藏法

食用菌菌种在生产的过程中很容易发生退化,因此菌种的保存十分重要.保存菌种一般都利用干燥、低温、缺氧或限制养分供给等方法进行.常用的方法有低温冰箱保存、石蜡封存、冷冻干燥或寄主保存等,但对于规模不大的种植户而言,上述方法一般都难以做到.     

簇毛麦新型HMW-GS的序列分析及加工品质效应鉴定

利用设计的HMW-GS特异引物,从簇毛麦TA10220中克隆到6条HMW-GS基因序列(1.0~1.7 kb, GenBank登录号为KF887414~KF887419),比普通小麦HMW-GS基因序列小,其中KF887414~KF887417为能正常表达的基因,KF887418和KF887419是编码区出现终止信号的假基因。综合推导氨基酸的序列分析以及基于编码蛋白全序列、N-端和C-端域的进化树分析,认为KF887414属于y型HMW-GS,KF887415~KF887419的氨基酸序列同时具有x和y型的结构特征。将具有完整编码区的4个基因在宿主菌Escherichia coli Rosetta-gami B(DE3)中经IPTG诱导表达,通过SDS-PAGE分析表达的蛋白质和种子提取的HMW-GS,经Western blot进一步检测表达产物,证明蛋白质表达成功。通过His-Trap HP柱纯化表达蛋白,回收产物经SDS-PAGE分析后,低温冷冻干燥备用。将冷冻干燥的回收产物加入中国春基础面粉中,利用微量掺粉试验通过测定粉质参数来鉴定簇毛麦来源的HMW-GS对面粉品质的影响,结果表明,簇毛麦来源的4个HMW-GS对于面粉加工品质具有显著的正向效应。     

陕253γ-醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

针对γ-醇溶蛋白基因家族成员,设计了覆盖其启动子及全长编码区的3对特异引物,从强筋小麦品种陕253中克隆了8条1000 bp左右的片段(GenBank登录号为GQ871770～GQ871777).该片段群包含典型醇溶蛋白亚基的完整编码序列,并在重复区存在丰富的插入/缺失(InDel);推导的氨基酸序列显示,8个基因均具有γ-醇溶蛋白亚的典型结构特征,其中GQ871771为假基因,4条序列(GQ871770、GQ871772、GQ871776和GQ87177)具有9个半胱氨酸残基;启动子区序列分析表明,GQ871770、GQ871772、GQ871774和GQ871776在胚乳框存在6处SNP变异,其中两处变异发生于GCN4基序内,利用WebLogo3在线构建了储藏蛋白更具代表意义的30bp保守胚乳盒模式.进化分析证实克隆序列属于γ-醇溶蛋白基因家族成员.