高赖氨酸玉米主要品质性状的配合力分析

用4个软质胚乳和4个硬质（或半硬质）胚乳的高赖氨酸玉米自交系，进行8×8完全双列杂交试验，分析了后代籽粒品质性状的遗传表现和配合力。软质胚乳亲本和硬质胚乳亲本杂交时，当代F1籽粒的胚乳硬质度表现出显著的正反交差异，以硬质亲本作母本时F1籽粒硬质度较高，但F2籽粒的硬质度无显著的正反交差异。硬×硬类型杂交后代的     

水稻籽粒库强与其淀粉积累之间关系的研究

本试验以源限制型水稻品种亚优2号、献改优63和汕优63为材料，研究籽粒发育过程中籽粒库强与其淀粉积累之间的关系。结果表明：（1）强、弱势粒淀粉积累与其胚乳细胞的数目密切相关，两者表现出明显的同步性；（2）强势粒蔗糖合成酶、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶和淀粉合成酶最大活性高峰出现时间显著早于弱势粒的出现时间，     

穗肥施用时期对水稻籽粒中胚乳蛋白积累的影响

以武香粳9号为材料研究了不同穗肥施氮时期对水稻籽粒蛋白质积累的影响.结果表明:穗肥的施用提高了籽粒发育过程中单位干重蛋白质含量,以在倒0.5叶施用氮素穗肥影响最大;随施肥时期的延迟,稻米粗蛋白和谷蛋白含量逐步上升,醇溶蛋白含量逐渐降低;倒2.5叶施氮减少了强、弱势粒中蛋白组分的分布和含量,倒0.5叶施氮与此相反;胚乳     

以谷蛋白GluA-2信号肽增强外源蛋白在转基因水稻胚乳中的表达与积累

提高外源蛋白在特定目标组织器官中的表达量是转基因植物研究与开发的核心技术之一。谷蛋白是水稻种子中最主要的贮藏蛋白,其表达具有严格的时空特异性。为进一步研究谷蛋白信号肽序列在指导基因表达中的作用,本研究克隆了水稻谷蛋白Glu A-2基因的启动子及其信号肽编码序列,并与GUS报告基因编码区融合,构建了分别含有和不含有信号肽的表达载体p13GG和p13GSG;经农杆菌介导法分别转入同一水稻品种中,获得了20多个独立转化子,PCR证明外源基因都已整合进了水稻基因组中。Northern杂交结果表明,融合Glu A-2信号肽编码序列可显著提高GUS基因在水稻胚乳中的转录;利用GUS特异的抗体进行Western杂交分析,显示该信号肽序列可显著提高外源蛋白在转基因水稻胚乳中的积累,但是其所指导表达的GUS蛋白在水稻胚乳中并没有表现出相应的活性,其机制有待进一步深入解析。相关结果对于水稻品质改良基因工程研究以及以水稻种子作为生物反应器高效表达外源蛋白具有重要的指导作用。     

水稻胚乳突变体筛选与特性研究进展

本文在简要介绍胚乳的发育、组成及品质性状遗传的基础上,综述了与淀粉、蛋白质和微营养相关的系列胚乳突变及相关性状的基因定位。胚乳突变主要包括糯性、暗色、云雾状、糖质、皱缩、粉质米、低直链淀粉、高直链淀粉、低粘滞性、高抗性淀粉、低水溶性蛋白、蛋白体缺失、高赖氨酸、高铁、低植酸等方面。     

不同发育期小黄椰胚乳抗氧化酶活性变化规律

[目的]研究小黄椰果实发育过程中椰子胚乳的抗氧化能力,为鲜食或加工用椰子果实的筛选提供理论参考.[方法]在小黄椰果实发育过程中取不同发育期椰子胚乳,分别测定椰子胚乳中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性及过氧化氢(H2O2)和可溶性蛋白含量,分析各指标的变化规律,评价不同成熟度椰子胚乳的抗氧化活性.[结果]液体胚乳的CAT、GR活性和H2O2含量高于固体胚乳,而SOD活性及可溶性蛋白含量低于固体胚乳.果实发育前期,固体胚乳的POD活性高于液体胚乳,而果实发育后期液体胚乳的POD活性高于固体胚乳.不同发育期中11月龄固体胚乳的SOD活性最强,为47.75 U/mgFW;而10月龄液体胚乳的POD活性最强,为8.41 U/mg;椰子胚乳中GR活力较低,最高仅为4.64 U/g,远低于的SOD、POD和CAT活性;6月龄液体胚乳的CAT活性最高,为8.75 U/mg.各抗氧化酶活性的相关性分析结果表明,椰子胚乳CAT活性与H2O2含量呈极显著正相关(P<0.01,下同),GR活性与可溶性蛋白含量呈显著负相关(P<0.05,下同);其中,液体胚乳的CAT活性与可溶性蛋白含量呈显著负相关,固体胚乳的CAT活性与GR活性呈显著正相关.[结论]椰子果实发育前期液体胚乳中的抗氧化酶起关键作用,在果实发育后期则固体胚乳的抗氧化酶逐渐起主导作用.因此,鲜食椰子可选择9月龄前的果实较好,而加工用椰子宜选择9月龄后的椰子果实.     

色氨酰-tRNA合成酶基因WRS1调控水稻种子发育

【目的】氨酰-tRNA合成酶（aminoacyl-tRNA synthetases, aaRSs）与遗传信息传递密切相关,已发现植物中aaRSs家族蛋白在维持翻译功能之余,还参与配子发生与胚发育、质体的早期发育以及免疫信号的感知与病害防御等生物学过程。本研究利用水稻胚乳发育缺陷突变体,分析水稻色氨酰-tRNA合成酶（WRS1）在胚乳发育中的作用,证明WRS1基因编码一个影响水稻胚乳发育的关键因子。【方法】本研究通过甲烷磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate, EMS）诱变籼稻（Oryza sativa subsp. indica）品种N22,筛选到一个稳定遗传的水稻粉质胚乳突变体（wrs1）,图位克隆获得目标基因。对wrs1成熟种子进行形态学观察以及淀粉相关理化性质测定,利用细胞学切片分析wrs1发育中胚乳的结构,利用实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR, qRT-PCR）和GUS活性染色分析基因表达模式,通过qRT-PCR比较野生型与突变体花后12 d胚乳中淀粉合成相关基因表达情况,免疫印迹检测野生型与突变体成熟种子中淀粉合成酶蛋白积累情况,使用全自动氨基酸分析仪测定游离氨基酸含量。【结果】 wrs1突变体幼苗表现出明显的发育滞后且逐渐蔫萎死亡,从杂合突变体（WRS1wrs1）中分离到的粉质籽粒呈现明显的腹部皱缩,粒厚、千粒重下降,同时总淀粉含量下降,糊化淀粉的峰值黏度和崩解值均低于野生型。wrs1突变体发育胚乳中复合淀粉颗粒变小,排列疏松。WRS1定位于第12染色体长臂约183 kb的区间内,测序发现编码色氨酰-tRNA合成酶（tryptophanyl-tRNA synthetase, WRS）基因的第6外显子上发生单碱基替换,导致一个保守位置上的甲硫氨酸被替换。wrs1突变体中大部分淀粉合成相关基因表达量下调,且野生型与突变体间基因表达的变化与相应蛋白积累的差异存在不一致的趋势。wrs1突变体籽粒中蛋白质积累降低,而游离氨基酸含量显著升高。【结论】 WRS1编码色氨酰-tRNA合成酶,该基因突变后通过影响氨基酸稳态和蛋白质合成,造成淀粉合成相关基因异常表达从而影响淀粉的合成与积累,导致种子发育缺陷。     

甜玉米品质遗传改良研究进展

甜玉米为具有果蔬和谷物特征的新型农作物,其营养丰富,适口性好,受到国内外消费者和科研人员的广泛关注。甜玉米含淀粉合成缺陷基因,糖类在胚乳中大量积累,是鲜食玉米主要类型之一。根据缺陷基因的不同,甜玉米可分为普甜玉米、超甜玉米和加强甜玉米等类型,不同类型间食味品质和营养品质差异较大。甜度、爽脆度、果皮厚度、风味等是甜玉米的主要食用品质特性,这些性状受微效多基因控制,其遗传研究及育种改良应用均面临很大挑战。目前,甜玉米品质相关的研究取得了一定进展,研究者对甜玉米食味品质（含糖量、果皮厚度等）和营养品质（维生素、矿物元素、蛋白含量等）的主要评价指标进行鉴定和分析,获得了大量研究成果,主要集中在表型变异、遗传力、QTL 位点、候选基因等层面。这些研究的开展为甜玉米营养改良提供了重要的理论和分子基础。对甜玉米品质相关（包括甜玉米形成的遗传基础、维生素 E、果皮厚度、锌含量、玉米黄质和蛋白质含量）的国内外研究进展进行综述,并探讨了甜玉米遗传改良的发展方向,为甜玉米品质改良和优质品种培育提供理论依据。     

黑米胚乳直链淀粉含量的遗传效应研究

本文以直链淀粉含量(简称 AC)不同的5份黑稻品种为材料配制杂交和回交组合,用单粒法测定了亲本及正反交 F_1,F_2,B_1,B_2种子的 AC,以研究其遗传效应。结果表明:(1)控制 AC 合成的 Wx 基因在遗传上具有剂量效应,第一剂量对提高 AC 的作用最大,第二剂量的作用次之,第三剂量的作用较小。(2)糯与非糯亲本的杂交后代 F_2种子胚乳的 AC 呈明显的4峰分布,并符合1:1:1:1的分离比例,分别对应0,1,2,3个 Wx 基因剂量。(3)AC 受三倍体核基因控制,不存在细胞质影响,其遗传符合加性显性模型。(4)为改进黑稻的 AC,在杂交育种中应使一个亲本具有理想的 AC,但在杂优利用中父母本最好都有理想的 AC。