粗山羊草高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了发现能够用于小麦品质改良的优异高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS),应用SDS-PAGE技术分析了47份粗山羊草Glu-Dt1位点的HMW-GS组成,分别检测到5种x-型亚基(1.1t、1t、1.5t、2t、3t)和4种y-型亚基(10.1t、11t、12t、12.4t).其中,1Dx1.1t是1种新的x-型亚基,它的迁移率比普通小麦的1Ax1亚基稍慢,这是目前在粗山羊草中发现的分子量最大的HMW-GS.供试粗山羊草中有8种HMW-GS组合类型:1.1t 11t、1t 11t、1.5t 12t、2t 10.1t、2t 11t、2t 12t、2t 12.4t和3t 11t.其中,1.1t 11t和2t 12.4t未见报道.     

水分胁迫条件下冬小麦幼苗应答蛋白的表达及其与品种抗旱性的关系

为了探索冬小麦幼苗期水分胁迫D-应答蛋白与品种抗旱性的关系,以30个抗旱性不同的冬小麦品种为材料,采用正常供水和-1.0 MPa PEG-6000胁迫两种处理及SDS-PAGE电泳技术,在抗旱性研究的基础上,对水分胁迫与非胁迫条件下D-应答蛋白在不同品种间表达的差异进行分析.结果发现,抗旱和中等抗旱品种经胁迫诱导后产生D-应答蛋白条带,而干旱敏感品种中没有出现此条带.该应答蛋白的分子量与已报道的抽穗期的分子量相当,约为66.2 kD.说明冬小麦幼苗期经水分胁迫后产生的D-应答蛋白与抽穗期水分胁迫后产生的应答蛋白完全一样,可以作为鉴定抗旱性的应答蛋白指标.     

不同类型小麦品种大、小淀粉粒的分离和特性

为给小麦品质育种提供依据,以3个不同类型的小麦品种(济南17号、扬麦12号和扬麦9号)为材料,分离了大、小淀粉粒,并对它们的特性(形状、大小、膨胀势、晶体特性、糊化特性等)进行了测定和分析.结果表明,大、小淀粉粒形状为椭球形或球形,品种间无差别,但其大小和含量在品种间存在很大差异;大淀粉粒的膨胀势大于小淀粉粒.大、小淀粉粒都为A型淀粉晶体,大淀粉粒的相对结晶度差别不大,但小淀粉粒的相对结晶度差别较大,表现为济南17号＜扬麦12号＜扬麦9号.品种内大淀粉粒的起始温度To、峰值温度Tp值和吸收热焓△H高于小淀粉粒,终止温度Tc值却比小淀粉粒低.     

转基因小麦的定性PCR筛选检测技术

为了建立转基因小麦的PCR检测方法标准,以B73、B72、B102三个被转入外源高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)基因的转基因小麦品系为材料,对目前国内外转基因小麦中通用的标记基因bar和uidA、NOS终止子和Ubiquitin启动子进行了定性PCR的筛选检测,在国内外首次找到了小麦中特有的内参照基因麦谷醇溶蛋白基因(GAG56D),设计并合成了麦谷醇溶蛋白基因(GAG56D)和Ubiquitin启动子的引物序列,并对PCR反应条件进行了优化,PCR产物经过琼脂糖凝胶电泳分析后,可以检测到预期大小的目的片段.同时对PCR产物用实时荧光定量PCR进行了确证实验,并得到预期的结果.定性PCR最低检测灵敏度为0.5%(w/w).建立的转基因小麦定性PCR筛选检测方法具有通用性.     

施氮对强筋小麦品种山农12号HMW-GS表达量和加工品质的影响

为探索施氮对强筋小麦HMW-GS表达量及加工品质的影响,在大田条件下以强筋小麦品种山农12号为材料,设置了不同施氮时期和施氮量的处理,分析了这些处理条件下强筋小麦的HMW-GS表达量及主要品质参数.结果表明,HMW-GS表达量受氮肥处理的影响,每一个HMW-GS表达量都有一个适合的最佳施氮时期和施氮量.综合考虑各HMW-GS表达量,以拔节期施氮且施纯氮量90 kg/ha,孕穗期不施氮较好.不同施氮时期和施氮量主要影响小麦蛋白质的品质;面团揉混仪参数受氮肥处理的影响比面团粉质仪参数受到的影响小;无论是面包体积还是面包评分,都是以拔节期施纯氮45 kg/ha、孕穗期施纯氮210 kg/ha效果最好.相关分析表明,无论是面团流变学特性还是面包品质,Glu-D1位点和X-型亚基的贡献都优于Glu-B1位点和Y-型亚基.表明不同的施氮时期和施氮量都对强筋小麦HMW-GS的表达及强筋小麦主要加工品质有影响.     

棉花品种间苗期钾吸收效率的差异研究

在水培条件下研究了转基因抗虫棉中棉所41和常规棉中棉所36、中棉所35三个品种苗期钾吸收效率的差异及其机制.结果表明,在营养液中钾浓度为0.5 mmol·L-1,可使棉花幼苗生长速率达到最高生长速率80%左右的条件下,中棉所35和中棉所41在6～7叶期的生物量和体内钾吸收量显著高于中棉所36.中棉所35的吸钾量多主要与其根系活跃吸收表面积大有关;中棉所41的吸钾量多可能是相对较大的根系活跃吸收表面积和相对较高的Imax综合作用的结果.中棉所36的Imax虽然显著高于其它两个品种,但体内钾累积量却比较低,这与其较小的根系活跃吸收表面积有关,该品种体内较高的钾浓度也可能对吸收产生反馈抑制作用.在本试验条件下,转基因抗虫棉中棉所41的苗期钾吸收能力与常规棉相比并不低.     

不同纬向区域条件下高品质陆地棉纤维品质的特点

不同纬向区域的温光条件存在显著差异,对棉纤维分化和发育有着直接作用,并对最终纤维品质产生影响.以高品质棉科棉1号为试验品种,在邳州、淮安、扬州和启东等四个江苏不同纬向区域分别种植,研究了该品种在不同纬向区域条件下纤维品质表现.结果表明,纤维品质总体表现为,从北向南随着纬度的降低,纤维长度、伸长率和黄度有降低的趋势,比强度和麦克隆值增加,长度整齐度有提高的趋势,反射率和纺纱均匀度的变化缺乏规律性.品质在年度间的差异明显.优化麦克隆值是品质进一步改善的重点.     

地面数字图像技术在棉花氮素营养诊断中的初步研究

为了探讨利用图像处理技术进行棉花氮素营养诊断的可行性,通过多水平的氮肥田间试验,采用数码相机获取棉花冠层图像,分析了不同氮水平下棉花冠层图像色彩参数与施氮量、产量及多个氮素营养诊断指标之间的关系.研究表明:南疆畦灌条件下,氮素营养水平直接影响到棉花冠层光谱反射特性.红、蓝光标准化值与铃期施氮量、产量之间有极显著的线性负相关关系,采用R/(R G B)、B/(R G B)值可以直接用来诊断棉花铃期的氮素营养状况,或间接估测产量;铃期绿光值G和绿光与红光比值G/R与叶柄硝酸盐浓度、植株全氮和地上部生物量之间都有较大的相关性,可以较为灵敏地反映棉花氮素营养水平,适宜作为氮素营养诊断指标.因此,应用数字图像技术进行棉花氮素营养诊断是可行的.     

南瓜韧皮部特异性启动子在转基因棉花中的表达

以自行构建的重组南瓜韧皮部特异启动子dENP构建了植物表达载体pBII2.利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA44O4介导转化棉花(Gossypium hirsutum L.)品种珂字312,共获得转pBII2和对照pBI121的抗卡那霉素棉花再生植株243株,筛选出172株为转基因阳性植株.Southern blot分析确证外源Gus基因插入拷贝数在1个或2个以上.对这些转基因棉花植株进行Gus染色结果表明dENP和CaMV35S启动子一样均能驱动Gus基因的表达,前者仅在棉花的韧皮部内特异表达,而CaMV35S启动子驱动的Gus基因为组成性表达.Gus酶活力测定结果进一步表明dENP和CaMV35S启动子驱动Gus基因表达水平相当,但是转pBII2棉花植株的Gus富集在韧皮部组织.证明了dENP启动子驱动的外源基因在棉花中具有韧皮部特异而高效表达的特征,从而可用于棉花抗病、抗蚜虫转基因研究.     

陆地棉品种抗黄萎病性状的分子标记及其辅助选择效果

利用综合性状优良、适应性广、抗黄萎病的鲁棉研22号与渐渗了海岛棉优异纤维基因的鲁原343组配杂交组合,对F2∶3家系在不同发病时期进行黄萎病鉴定,并以SSR标记对抗黄萎病性状进行定位分析.在棉花发病相对较轻的7月份检测到1个位点(qVWR-16-1a)与抗黄萎病有关;在发病较重的8月份,检测到3个QTLs位点与抗黄萎病有关,其中1个QTL(qVWR-16-1b)与7月份检测到的位点qVWR-16-1a为同一位点,能解释的表型变异为10.27%,与NAU751连锁较紧密,另外2个与BNL1395和BNL3590连锁较紧密的位点qVWR-16-2b、qVWR-2-1b,能解释的表型变异分别为10.8%和13.78%.利用检测到的与3个QTL位点连锁较紧密的SSR标记对杂交后代辅助鉴定,发现标记NAU751和BNL1395的抗性基因型均能显著增加后代的黄萎病抗性,两个标记的抗性基因型聚合后,后代抗性水平提高极显著.分子标记辅助抗病选择应用于优异纤维渐渗系杂交后代的鉴定中,可以培育出既优质又抗病的棉花新品种.