小麦TaSIM蛋白的原核表达与纯化及Western blotting检测

为了获得TaSIM(Salinity-induced R2R3-MYB)基因的纯化蛋白,以便研究TaSIM转录因子的DNA结合特异性.本研究以含有pET28a-TaSIM原核表达载体的大肠杆菌BL21为材料,用0.5 mmol/L IPTG,在37 ℃诱导TaSIM融合蛋白表达2 h,收集上清液,采用Ni-NTA柱纯化...     

早世代优质小麦的快速筛选鉴定

为提高育种后代优质小麦新品种的中选概率,本研究以强筋小麦品种‘济麦20’与高产小麦品种‘济麦22’杂交和回交获得的76个BC₁F_2:4群体为试验材料,通过SDS沉降值测定、面筋指数测定和高分子量谷蛋白亚基电泳分析,筛选到2个优质小麦株系(6225和6294);初步建立了育种后代早世代优质小麦的快速筛选鉴定方法体系,即首先测定株系的面筋指数,再测定谷蛋白亚基组成和SDS沉降值,最后测定稳定时间等品质指标。本研究建立的优质小麦快速筛选方法体系,对于提高优质小麦新品种中选概率具有一定的应用价值。     

河北省小麦重要农艺性状的KASP标记检测

为了将分子标记技术尽快应用到小麦育种工作中,利用高通量KASP(Kompetitive allele specific PCR)标记检测了河北省153份审定小麦品种的光周期、春化、株高、粒重、穗发芽、抗旱和抗病相关基因.结果表明在Ppd-B1和Ppd-D1光周期位点分别检测到24个和5个光周期不敏感品种.Vrn-D1b...     

玉米籽粒蛋白质双向电泳技术体系的优化

为了获得玉米籽粒双向电泳中蛋白质提取的最佳方法,建立最佳的玉米籽粒蛋白双向电泳技术体系,对酚抽提法、三氯乙酸/丙酮沉淀法(TCA/丙酮沉淀法)和可溶性蛋白提取法3种不同提取方法得到的蛋白质进行了分析,并在相同条件下进行双向电泳比对分析,结果表明:可溶性蛋白提取法获得的蛋白纯度高、浓度适中、双向电泳蛋白质点最丰富,最适合双向电泳研究;利用可溶性蛋白提取法获得的蛋白,对第一向等电聚焦参数等条件,以及不同p H值范围的IPG预制凝胶条进行了比较分析,结果表明:采用p H值3~10的IPG预制凝胶条时,采取电压梯度上升的方式,总聚焦70 000 Vhs、上样量800μg效果最佳,采用p H值4~7的IPG预制凝胶条时,总聚焦80 000 Vhs、上样量900μg效果最佳,并且采用p H值4~7的IPG预制凝胶条相比p H值3~10的凝胶条能分离到更多的点,最后结合蛋白质点MALDI-TOF-TOF质谱鉴定分析,建立了一套适用于玉米籽粒的蛋白质双向电泳技术方法,即采用可溶性蛋白提取法提取蛋白,采用24 cm、p H值4~7的IPG干胶条,上样900μg电泳效果最佳,等点聚焦程序:500 V、1 h,1 000V、1 h,2 000 V、1 h,4 000 V、2 h,8000 V、4 h,8 000 V、80 000 Vhs,500 V保持。试验研究为后续玉米籽粒发育差异蛋白研究奠定了技术基础。     

转SbPIP1基因小麦植株的获得及发芽期耐盐性鉴定

为了培育耐盐小麦新材料,利用基因枪转化法将海蓬子(Salicornia bigelovii Torr.)水通道蛋白(plasma membrane intrinsicprotein,SbPIP1)基因导入到小麦品种宁麦13和扬麦158中。对两个品种的各2500枚幼胚进行轰击,分别获得抗Basta再生植株237株和108株(筛选标记基因为Bar基因),经PCR鉴定阳性转基因植株分别为30株和7株。用130mg/L Basta除草剂对T1代幼苗进行喷施鉴定,发现T1代幼苗的Basta抗性出现了分离。遗传分析发现76.19%的株系表现为1对基因遗传的3:1分离,为单拷贝的基因导入。发芽期耐盐性分析发现81.22%的转基因株系的盐害指数低于受体宁麦13的盐害指数,耐盐性强于受体宁麦13。这些转基因材料将进一步用于小麦的耐盐分子育种研究。     

施氮量对硬粒小麦和普通小麦籽粒蛋白质的影响

硬粒小麦４２８６和普通小麦小偃６号和小偃１０７籽粒蛋白质含量随施氮量的增加呈递增趋势,但增幅不同;蛋白质产量呈常态变化;单粒蛋白质含量及其变化与籽粒蛋白质含量变化相似。施氮量以１５７．５ｋｇ／ｈｍ＾２时籽粒蛋白质产量较高。     

海南油茶与普通油茶成熟籽粒代谢组学分析

海南油茶具有独特的地理小种、光热充沛的生长环境和热炒压榨的传统工艺,榨取的油茶油品质极其优良,但其品质优良的生物学本质尚不清楚。本研究以海南油茶与普通油茶的成熟籽粒为材料,进行广泛靶向代谢组分析。通过鉴定共获得23类638个代谢物。在两个物种成熟籽粒中共发现173个差异显著的代谢物,其中的83个富集在海南油茶籽粒中,另外的90个则在普通油茶籽粒中富集。在营养类代谢物方面,海南油茶成熟籽粒含有更加丰富的代谢物质和种类,其黄酮、氨基酸及衍生物、黄酮醇、黄酮类、吲哚及衍生物、多酚、萜类和糖类等显著差异的营养类代谢物质种类在籽粒中的含量更多。在普通油茶籽粒中,有机酸及衍生物、脂质、核苷酸及衍生物、生物碱、维生素及衍生物、醇类和原花青素等代谢物质种类含量更多。综合研究结果发现在两个物种的成熟籽粒中都有物种特有的代谢物,其中海南油茶含有9类15个特有的代谢物,黄酮、黄酮醇、黄酮类和黄烷酮物质占53.33%;而普通油茶含有8类16个特有的代谢物,其中有机酸及衍生物和黄酮醇占43.75%。本研究揭示了物种间显著差异的代谢物和物种特异性代谢物,阐明了海南油茶品质优良的物质基础,为制定各类生产标准和申请地...     

利用花粉管通道法将叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT导入普通小麦的研究

利用花粉管通道法将叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT导入普通小麦品种西农1376,经PCR﹑GUS组织化学染色﹑点杂交和Southern杂交分析,证明带有特异启动子的目的基因已整合到5个植株的基因组中,且在大部分转基因植株中能够稳定遗传。通过叶片细胞分裂素含量﹑叶绿素含量﹑叶片衰老进程及农艺性状分析,初步证明PSAG12-IPT基因在     

小麦种质资源抗旱耐盐性评价及种质筛选

为了解16份小麦种质材料的苗期抗旱性和耐盐性,本研究分别以20％PEG-6000溶液和0.20 mol/L NaCl溶液模拟干旱胁迫和盐胁迫,对其抗氧化酶活性、叶绿素含量、细胞质膜透性、苗长、根系性状、生物量等指标进行测定,应用隶属函数、因子分析和聚类分析等方法综合评价小麦苗期抗旱性和耐盐性.结果表明,在胁迫处理下,小...     

根癌农杆菌介导小麦成熟胚的遗传转化研究

以小麦成熟胚为转化受体,采用农杆菌介导的遗传转化技术,建立了小麦的转基因株系.结果表明,建立的小麦遗传转化和植株再生体系,在选择压下由侵染的小麦成熟胚中,获得的抗性愈伤组织频率为57.50%,愈伤组织分化频率为8.58%,植株分化比例为0.83%.对再生植株中报告基因Gus的PCR检测结果表明,供试3株小麦的PCR均为阳性.与未进行遗传转化的对照植株相比,再生植株的Gus活性明显提高.表明再生的供试植株均为转基因植株.因此,本研究建立的小麦成熟胚遗传转化和再生体系,为今后小麦的高频转基因系的获得提供了参考依据.     

调控小麦苗期性状的QTL定位

苗期地上部和根系的繁茂性对于小麦生长后期有重要影响,对调控小麦苗期性状的QTL进行定位,能进一步发掘调控小麦苗期性状的基因位点,有利于分子标记辅助选择育种.本试验以一套重组自交系群体为材料,检测了调控小麦苗期性状的QTL位点.共检测到调控4个性状的14个QTL位点,包括4个主效QTLs和10个微效QTLs,分布在3A、3B、4A、4B、5D、6A和6B共7条染色体上,贡献率在5.8％ ～ 18.4％之间.这些位点的发掘,有助于增进对小麦苗期性状的遗传基础的认识,并在小麦育种上具有潜在的应用价值.     

油菜素内酯代谢相关基因BAS1等位变异影响小麦籽粒密度及粒重表型

BAS1(phy B activation-tagged suppressor1)是调控油菜素内酯活性的关键基因。本研究利用由和尚麦和豫麦8679杂交后代构建的RIL群体(包括129个家系),研究了BAS1和小麦千粒重、籽粒密度两个产量性状的关系。结果表明BAS1基因位点等位变异对千粒重和籽粒密度具有显著的影响,B型等位基因的家系其千粒重和籽粒密度均值均显著高于A型等位基因的家系。相关分析表明,BAS1位点等位变异分别与千粒重和籽粒密度呈显著(0.178*)和极显著(0.327***)正相关。研究结果揭示了BAS1基因位点等位变异与小麦粒重、籽粒密度间的密切联系,这对解释小麦产量形成机制及其指导高产育种具有重要的意义。     

不同类型超级小麦产量构成因素及籽粒产量的通径分析

以8个不同类型的超级小麦新品种（系）为材料,研究了不同土壤肥力条件下3种类型超级小麦的产量构成因素变化及其对籽粒产量的相关分析和通径分析。结果表明,在高肥地力下,大穗型品种和中间型品种的产量高于多穗型品种;而中、低肥力下,多穗型品种的产量又显著高于大穗型品种。在本试验条件下,大穗型和多穗型品种的穗数、     

CIMMYT普通小麦籽粒硬度等位变异的检测

籽粒硬度主要由5D染色体短臂的一对主效基因Ha控制,研究籽粒硬度等位变异有助于提高小麦的磨粉和食品加工品质。本试验对国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）的138份历史品种和代表性高代品系的硬度基因型进行了研究。在用SDS-PAGE鉴定Pina-D1b/Pinb-D1a时,用10%甘油代替水配制分离胶,用PDA代替甲叉配制分离胶和浓缩胶,增强了PINA和PINB两种蛋白带型的分辨率。结果表明,与其他国家硬质麦中Pina-D1a/Pinb-D1b类型偏多的特点明显不同,CIMMYT硬质小麦中puroindoline a（PINA）蛋白缺失类型（或称Pina-D1b/Pinb-D1a）较多,为118个,占85.5%;Pina-D1a/Pinb-D1a（野生型）为11个,占8.0%;Pina-D1a/Pinb-D1b类型有9个,占6.5%。其中,PINA缺失对小麦籽粒硬度的影响最大,与其他2种基因型硬度值之间差异达5%显著水平。先前研究结果表明,PINA蛋白缺失类型的磨粉品质和面包烘烤品质均劣于Pina-D1a/Pinb-D1b类型,因此,建议CIMMYT多引进一些其他硬度变异类型的小麦种质,如Pina-D1a/Pinb-D1b类型等,以改善其硬度基因型过度单一的局面,从而减少PINA蛋白缺失带来的不利影响。同时,也提醒我国以其他用途如抗病、抗旱等为目的,引种CIMMYT小麦时,还应充分考虑PINA蛋白缺失对磨粉和加工品质的不利影响,以更合理引进和有效利用CIMMYT种质资源。     

水稻籽粒蛋白双向电泳条件的优化及其蛋白组学方法的比较

探讨适用于籽粒蛋白组学研究的策略,对深入研究籽粒的发育过程具有重要的意义。本文对比了3种不同的蛋白提取方法,优化了双向电泳中自制管胶一向的等电聚焦条件和IPG干胶条一向的等电聚焦时间,以MALDI-TOF/MS、Western-blot和磷酸化蛋白组学3个重要的蛋白质组学研究方法对胶内蛋白质鉴定分析。结果表明,可溶性蛋白提取法最适用于籽粒蛋白组学的研究; 电泳条件优化后,得到了较优的2-DE图谱; 胶内蛋白点适用于质谱分析、蛋白表达量验证(Western-blot)及籽粒蛋白的磷酸化组学的研究。本研究为下一步在蛋白组水平上分析籽粒发育提供了技术支持。     

小麦(Triticum aestivum)蔗糖关键合成酶基因TaSPP2克隆与结构分析

磷酸蔗糖磷酸化酶(sucrose phosphate phosphatase,SPP)是蔗糖合成最后步骤的关键酶,在参与小麦(Triticum aestivum)蔗糖代谢转运和籽粒灌浆中起重要作用。为了在基因组DNA水平上揭示小麦SPP酶基因的结构特征,预测该基因所编码蛋白特性,本研究通过克隆小麦SPP酶全长基因,利用生物信息学方法,从基因结构、理化特性、进化关系、亚细胞定位、跨膜结构和二级结构等方面对该基因进行了预测和分析。结果表明:通过克隆、测序和拼接,获得小麦磷酸蔗糖磷酸化酶基因(TaSPP2),该基因全长2865 bp,包含8个外显子区和7个内含子区,被定位在小麦D基因组上。TaSPP2与粗山羊草(Aegilops tauschii)亲缘关系最近。该基因编码的蛋白分子量为47.19 kD,等电点为6.04,含有38处磷酸化位点,不含跨膜区,属于非分泌型亲水胞内蛋白。二级结构以无规则卷曲为主(45.02%),其次是α-螺旋占和延长链,无β-转角。本研究结果将为进一步验证和解析小麦TaSPP2基因的功能提供理论依据。     

小麦LMW-GS基因的分离与归类

本研究以湖北省小麦栽培品种鄂麦18为材料,采用Glu-D3位点特异性的引物,以叶片DNA为模板,进行PCR扩增.经过PCR产物与克隆载体的连接、连接产物转化感受态E.coli DH5α、蓝白斑筛选以及菌落PCR鉴定,获得34个阳性克隆;经测序分析获得两个LMW-GS基因完整编码序列,在GenBank中的基因登记注册号为DQ822593和DQ822596,其中,DQ822593编码序列全长1 287 bp,DQ822596编码序列全长908 bp,所推导的蛋白质都含有8个半胱氨酸残基,1～19个氨基酸为前导信号肽序列,前者属于LMW-GS中的Type Ⅰ类,后者属于TypeⅡ类,目前正在鉴定这两类基因的功能.     

普通小麦籽粒黄色素含量的QTL分析

小麦面粉黄色度b*值是反映面粉颜色的重要指标，主要与籽粒黄色素含量有关。利用122对SSR引物、4对贮藏蛋白STS引物和10对AFLP引物组合，分析了中优9507´CA9632的71个DH系，构建了由173个位点组成的遗传连锁图，在小麦21个连锁群上覆盖2 881 cM。将该群体种植2年共计5个地点，测定籽粒黄色素和面粉黄色度b*值含量。采用复合区间作图法（CIM）进行了籽粒黄色素含量和面粉黄色度QTL分析。结果表明，面粉黄色度b*值的QTL位于染色体1DS、2DL、3A、4D、5D、6AL、6D和7AL上，其中7AL的QTL效应最大，贡献率为12.9%~37.6%；籽粒黄色素含量的QTL位于染色体2DL、3DL、4A、5A和7AL，其中7AL的QTL效应最大，贡献率为12.1%~33.9%。面粉黄色度b*值与籽粒黄色素含量共同的QTL位于7AL，与Xgwm264b紧密连锁，遗传距离分别为0~3.9 cM和0~0.9 cM。