大豆种子的生活力及萌发特性研究

为探究大豆种子生活力测定的最适染色条件以及种子萌发期重要生理指标的变化,采用单因素和正交试验设计筛选适用于大豆种子生活力检测的氯化三苯基四氮唑(TTC)染色最佳组合;并分析大豆种子在不同萌发环境下的发芽率和种子内源细胞壁水解酶的变化。单因素分析结果表明,有无吸胀处理对于种子染色至关重要,且低浓度(0.1%)的TTC溶液会显著降低种子的染色率。多因素正交试验结果表明,大豆种子染色的最佳条件是：吸胀时间6 h, TTC浓度1%,染色温度35℃,染色时间60 min。该组合下的种子染色率为98.5%。萌发率试验表明,光、暗条件对于萌发进程无显著的影响;高水量下大豆萌发受到抑制,而低水量下种子却有着较高的萌发率;在一定温度范围内,低温可推迟种子萌发,但却提高了种子的最终萌发率。酶活性试验表明,种子在光、暗条件下萌发时,种胚内的纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶和β-半乳糖苷酶活性无显著变化,而木葡聚糖内转糖基酶在光照下的活性却显著高于其在暗环境下的活性。在不同吸胀水量下,纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶活性无显著变化;β-半乳糖苷酶活性随着水量的增加逐渐上升,而木葡聚糖内转糖基酶活性却呈现与之相反的趋势。值...     

广东省粮食作物发展趋势研究 ——基于广东省第三次全国农作物种质资源普查与收集行动

为摸清广东省粮食作物种质资源家底,优化广东省粮食作物种植结构,以广东省第三次全国农作物种质资源普查与收集行动过程产生的1956年、1981年和2014年80个县（市、区）的普查数据进行趋势分析和影响因素关联分析。结果表明广东省麦类资源已退出大面积种植舞台,杂粮类资源处于消失边缘,大豆和甘薯正在平稳减少,水稻因单产的提高保持了总产量,玉米、马铃薯和菜用豆类则在上升;地方品种占有额在减少,但由于其具有延用时间长的优势,能促进粮食种质资源的可持续发展。另外,种植户的教育水平、气候特点及土地类型对广东省粮食作物的种植面积、平均单产和资源品种数有重要影响。提高种植户文化水平和主动种植的意识,建立健全广东省种质资源保护体系,加大种质资源的收集保存和鉴评及开发利用,以此保障广东省粮食作物种植结构调整的物质基础。     

水杨酸引发提高低温下水稻种子萌发活力的生理与分子效应

【目的】研究水杨酸（SA）引发对低温下水稻种子萌发活力的影响及生理响应,揭示SA引发对脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）代谢途径相关基因以及细胞壁松弛基因的诱导模式,为水稻种子低温萌发研究提供理论依据。【方法】以籼型三系杂交水稻泰丰优208种子为材料,通过种子引发处理,分析SA对种子低温萌发活力及生理的影响,并通过qRT-PCR技术分析ABA、GA和扩展蛋白基因响应SA引发的表达模式。【结果】低温（15℃）显著推迟水稻种子萌发进程。在低温下萌发1 d种子中,其内源SA浓度是常温（28℃）下的1.7倍;但对于5 d的幼苗而言,低温下的SA浓度仅为常温下浓度的0.6%。SA引发可有效提高种子在低温下的萌发活力,尤其以2 000μmol·L-1 SA效果最为显著,该浓度显著提高了低温下种子的发芽指数、活力指数、芽长、根长、鲜重和干重,其中活力指数分别为未引发种子（CK1）和水引发种子（CK2）的3和2倍。在生理指标方面,SA引发提高了低温萌发过程中种子的可溶性糖、脯氨酸以及活性氧含量,增加了总淀粉酶、β-淀粉酶、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性,降低了丙二醛（MDA）含量。与...     

利用Design-Expert响应面法优化南方稻谷防霉剂配方及验证

【目的】筛选适合南方稻谷贮藏要求的防霉剂配方,为南方稻谷贮藏提供技术支持。【方法】以当年收储、入库贮藏3~6个月的籼稻稻谷（新粮）和入库贮藏12~24个月的籼稻稻谷（陈粮）为试验材料,分析稻谷带菌总量、主要污染菌种类以及藤茶提取物、茶叶提取物、桑叶提取物、陈皮精油和丁香精油等5种植物提取物对稻谷中黄曲霉的抑制效果;以黄曲霉的抑菌圈直径为考察指标,通过Design-Expert响应面法进行南方稻谷复合防霉剂最佳配方设计。【结果】新粮稻谷样品带菌量为1.1×103~9.2×103 CFU/g,陈粮样品带菌量为8.1×103~2.2×105 CFU/g,陈粮样品的带菌总量明显高于新粮样品;南方稻谷的主要污染菌属以曲霉属和青霉属为主,其次是毛霉属和镰刀菌属;5种植物提取物对黄曲霉的抑菌圈直径在8.4~11.1 mm,最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌浓度（MBC）分别为0.0125%~0.0500%和0.0500%~0.1000%,5种植物提取物均可作为单独的防霉剂使用,以藤茶提取物的抑制效果最好。复合防霉剂预测模拟方程为:Y=10.34A+10.06B+7.18C+8126.84D-10096.90E+11.97AB+12.18AC-8236.89AD+10212.40AE+10.74BC-8245.77BD+10084.50BE-8149.38CD+10357.06CE+6202.14DE（其中Y代表抑菌圈直径,A、B、C、D和E分别代表藤茶提取物、茶叶提取物、桑叶提取物、陈皮精油和丁香精油在复合防霉剂中的比例）,拟合后得到的复合防霉剂最优配方比例为:55.00%藤茶提取物、22.12%茶叶提取物、22.56%桑叶提取物、0.10%陈皮精油和0.21%丁香精油;复合防霉剂的防霉效果明显优于单一防霉剂,25个组合对黄曲霉的抑菌圈直径在11.30~13.90 mm;稻谷表面喷洒最优复合防霉剂后的安全贮藏时间可延长60~120 d。【结论】由藤茶提取物、茶叶提取物、桑叶提取物、陈皮精油和丁香精油等5种植物提取物组成的复合型稻谷防霉剂可抑制稻谷中微生物的繁殖,延长稻谷安全贮藏时间。     

外源蛋白合成抑制剂对杂交水稻种子耐贮藏能力的影响

以不耐贮藏杂交水稻II优998种子及博优998(对照)种子为材料,采用iTRAQ定量蛋白质组学的方法,鉴定2种不同耐贮藏能力种子贮藏前后的差异蛋白,共鉴定出5 210个蛋白,其中差异显著的蛋白100个;II优998种子在贮藏期间的差异蛋白数量显著高于对照种子的差异蛋白数;通过Pathway显著性富集的方法,确定差异蛋白参与的主要代谢途径是Ribosome途径;II优998种子在自然条件贮藏期间有大量的核糖体蛋白变化差异,表明蛋白质生物合成可能与种子耐贮藏能力有关。灌浆期利用3种外源蛋白合成抑制剂(农用链霉素、春雷霉素和广谱性农药咪鲜胺)喷施种子,结果表明,喷施农用链霉素可以提高杂交水稻种子自然条件下的耐贮藏能力。     

水稻种子TTC染色及萌发特性研究

[目的]开展水稻种子TTC染色试验条件及最佳组合筛选,探讨水稻种子萌发过程中主要生理指标的变化规律,对于完善水稻种子质量检测具有重要指导意义.[方法]应用单因素试验和正交试验设计比较种子吸水时间、TTC浓度、染色温度和染色时间4个因素对染色效果的影响,并筛选最佳的TTC染色试验组合;应用分光光度法测定不同萌发条件下水稻...     

水稻组蛋白去甲基化酶基因 OsJMJ719的克隆及表达分析

【目的】克隆水稻组蛋白去甲基化酶 OsJMJ719 基因,分析其在非生物胁迫下的表达模式,为探究 OsJMJ719 在非生物胁迫响应中的功能提供理论依据。【方法】以水稻品种中花 11 为材料,克隆获得完整的 OsJMJ719 基因,对其进行生物信息学分析,构建 OsJMJ719 与绿色荧光蛋白（GFP）融合表达载体35S:: OsJMJ719-GFP,利用烟草瞬时转化体系和水稻原生质体转化的方法来观察蛋白的亚细胞定位,并应用实时荧光定量 PCR 技术分析 OsJMJ719 基因在水稻不同组织中的表达情况以及在非生物胁迫处理下的表达模式。【结果】OsJMJ719 基因（LOC_Os02g01940）编码区长度为 2 994 bp,编码 997 个氨基酸,OsJMJ719 启动子区域含有 10 个植物激素响应元件和 3 个环境胁迫调控相关元件。系统进化分析结果显示,OsJMJ719 与沼生菰、粗山羊草、小麦和大麦中的 JMJ 蛋白有较高的同源性。亚细胞定位结果显示,OsJMJ719 蛋白定位于细胞核内。荧光定量结果显示,OsJMJ719 在种子中表达量较高,且该基因的表达受 ABA、NaCl 和 PEG6000 的诱导,推测其在非生物胁迫过程中起重要作用。【结论】本研究展示了 OsJMJ719 基因的表达蛋白在进化树中的位置及其同源性物种,揭示了其表达蛋白定位于细胞中的具体位置、蛋白的结构及特征,以及该基因主要受到哪些外界因素调控,为进一步研究 OsJMJ719 基因的功能提供基础资料。