水稻谷蛋白57H突变体T360的基因克隆与初步功能分析

谷蛋白是稻米贮藏蛋白的主要组分,其含量和组成直接影响稻米的各项品质指标和营养价值.在水稻胚乳中,谷蛋白首先在内质网中以57 kDa前体的形式合成,之后经由复杂的细胞学转运途径到达蛋白贮藏液泡后完成切割和沉积.尽管经过数十年的研究,已经分离克隆了 10余个谷蛋白合成、转运和沉积的关键基因,但其分子调控网络尚有待完善.本研...     

小麦籽粒蛋白质组分的生态变异及与植株氮转化的关系研究

小麦籽粒蛋白质和蛋白质组分含量决定了小麦面团流变学特性和加工品质、籽粒蛋白质组分的形成与植株氮素吸收利用密切相关,且蛋白质组分的合成有一定的顺序性。对不同生态区的小麦籽粒蛋白质组分合成进行了研究。结果表明,蛋白质及组分含量存在明显的基因型差异,徐州点蛋白质和谷蛋白含量显著大于南京点;花期氮素积累量和花后氮素转运量徐州点显著大于南京点,而花后氮同化量南京点显著大于徐州点;清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量与籽粒蛋白质含量呈显著正相关,与花后植株氮素转运量呈显著正相关。不同生态点小麦花后发育速率模式基本一致,但南京点发育进程迟于徐州点;在籽粒形成期和灌浆后期,南京点的发育速率较快,降低了清蛋白和谷蛋白的合成,导致南京点籽粒蛋白质含量降低。     

水稻胚胎发育与萌发过程中凝集素的生物合成及其对转录与翻译抑制剂的敏感性

稻胚凝集素(RGL)在开花后7—13天之间合成活性很强,15天以后明显下降。7—13天之间RGL合成相当旺盛是由于这一时期编码RGL的mRNA得到迅速转录,而在开花后15—30天之间以及萌发4小时内RGL的合成主要是由胚分化发育期间(7—13天)所形成的mRNA所指导的。RGL主要在水稻胚胎发育过程中合成、积累,在萌发过程中几乎不表达,所以RGL是胚胎特异的蛋白质。     

甜荞不同品种不同海拔地区种子蛋白组分含量研究

该研究通过分析甜荞10个品种在4个不同海拔栽培的种子蛋白质组分(清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白)的含量变异,以揭示不同荞麦品种之间以及不同栽培地点甜荞种子蛋白组分的变异规律。结果表明:在所有甜荞品种种子蛋白组分含量中清蛋白谷蛋白球蛋白醇溶蛋白。其中,种植于海拔最低的内蒙古通辽的甜荞种子平均球蛋白含量最高(1.081%),而种植于海拔1 450 m的河北甜荞谷蛋白平均含量最高(2.805%);海拔2 620 m的青海甜荞清蛋白平均含量为4.750%,而在海拔最高的西藏日喀则收获的甜荞种子的醇溶蛋白最高(平均为0.393%)。另外,蒙0530在4个地区的平均种子清蛋白和谷蛋白含量都最高,而球蛋白含量最高的品种是赤甜荞1号,定甜荞2号的种子醇溶蛋白含量最高。双因素方差分析表明,种子清蛋白含量品种间变异达极显著水平,不同地点间的种子醇溶蛋白含量达极显著水平,而地点和品种两个因素对种子球蛋白含量和谷蛋白含量的变异都有极显著影响。相关性分析表明,赤甜荞1号的醇溶蛋白含量与海拔呈显著正相关,蒙0530的球蛋白含量与海拔呈显著负相关,其他品种蛋白组分与海拔的相关性不显著。该研究结果对于甜荞优质品种培育和栽培以及推广都有一定的指导意义。     

水稻胚胎形成期间蛋白质和RNA合成活力的变化

用~3H-亮氨酸和~3H-尿苷标记不同发育时期的稻胚,发现蛋白质合成活力呈四阶段变化;各种RNA的合成与胚胎各发育阶段密切有关。α-鹅膏蕈碱(1.0μg/ml)对稻胚RNA合成的抑制作用在开花后7、15和18天较强,13天时很弱。在水稻胚胎形成期间,胚细胞蛋白质合成活力高峰先后出现于胚分化后期(开花后11天)和成熟中期(18天);mRNA的合成在分化初期(7天)和成熟中期(15～18天)较强;而rRNA和/或tRNA的合成高峰则出现在胚胎器官原基分化已经完成时(13天)。     

不同品种水稻种子贮藏蛋白质组分的差异

水稻是我国的主要粮食作物,它的蛋白质含量为6—14%。在水稻种子蛋白质中,谷蛋白占80%,球蛋白占10%,醇溶蛋白占5%,清蛋白占5%。据研究,水稻种子清蛋自主要由分子量16800的亚基组成,球蛋白由10种不同分子量的亚基通过疏水交互作用相结合,谷蛋白由分子量38000、25000和16000三种亚基通过双硫键相结合。但是,不同品种水稻种子贮藏蛋白质组分有何差异?研究报道的很少。本文简要报道不同品种水稻种子(籼稻和粳稻)贮藏蛋白质组分的差异,为     

灌浆期不同阶段遮光对小麦籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响

选用强筋小麦济麦20、中筋小麦泰山23和弱筋小麦宁麦9号3个小麦品种,设置了灌浆期不同阶段遮光处理:开花后不遮光(S0)、0～11 d遮光(S1)、12 ～23 d遮光(S2)、24～35 d遮光(S3),研究了其对不同小麦品种籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响.结果表明:3个小麦品种的籽粒清蛋白+球蛋白含量遮光处理间无显著差异;遮光均显著提高了济麦20和泰山23的高分子量谷蛋白亚基、低分子量谷蛋白亚基、谷蛋白、醇溶蛋白和总蛋白含量,其中灌浆中期遮光(S2)处理提高幅度高于其他处理;灌浆中期(S2)和后期(S3)遮光处理显著提高了宁麦9号各蛋白质组分含量.遮光显著降低了小麦籽粒产量,提高了籽粒面团形成时间、面团稳定时间和沉降值,其中灌浆中期遮光处理更为显著,表明籽粒品质的形成与灌浆中期的光照条件更为密切.总体上灌浆期遮光对3个小麦品种籽粒产量、蛋白质组分含量及加工品质指标的调节幅度为济麦20＞泰山23＞宁麦9号.     

花后灌水次数对强筋小麦籽粒产量和品质的影响

在防雨池栽培条件下,以2个优质强筋小麦品种（济麦20和藁城8901）为试验材料,研究了花后不同水分供应状况对籽粒产量、籽粒品质（粉质仪参数和面包体积）及其蛋白质组分的影响.结果表明：2个品种的籽粒产量、面粉的面团形成时间、面团稳定时间和制成面包体积均随花后灌水次数的增加呈先升高后降低的趋势;其中,花后灌1水（花后7 d）时藁城8901的籽粒产量最高,花后灌2水（花后7 d+花后14 d）时济麦20的籽粒产量最高;2个品种面粉的面团形成时间、面团稳定时间和制成面包体积均以花后灌1水时最优.单体蛋白含量、不溶性谷蛋白含量、谷蛋白总含量、蛋白质含量以及湿面筋含量也呈现类似的变化趋势.逐步回归分析表明,花后不同水分供应状况下,不溶性谷蛋白含量是影响面团稳定时间的关键因素,谷蛋白总含量与面包体积的变化密切相关.因此,为了保持优质强筋小麦品质的稳定性,水分管理应以改善籽粒蛋白质特别是谷蛋白组分的构成为目标.     

氮素对不同类型玉米籽粒氨基酸、蛋白质含量及其组分变化的影响

以普通玉米掖单22和高油玉米高油115为材料,研究了不同供氮条件下玉米籽粒中蛋白质及其组分的含量、清蛋白和球蛋白含量、醇溶蛋白和谷蛋白含量、籽粒氨基酸总鼍以及氨基酸组分含量的品种差异。结果表明。氮素供应水平对两种类型玉米灌浆期间籽粒蛋白质含量变化作用相同,前期逐渐下降,至成熟期略有升高;籽粒清蛋白和球蛋白、醇溶蛋白和符蛋白含量变化动态各处理基本一致,两种类型玉米籽粒清蛋白含量随时间的推移逐渐降低。球蛋门含量的变化动态旱单峰曲线,峰值出现在授粉后30d。醇溶蛋白含量均呈“V”型变化,以授粉30d后最低。谷蛋白的含量则均呈上升趋势。氮素供应水平对两种类型玉米籽粒中各蛋白质组分禽量的变化的影响作用有所不同。对高油115籽粒中球蛋白含量的影响较小;施氮水平并不改变两种类型玉米籽粒氨基酸总量的变化趋势。但两种类型玉米籽粒中氨基酸组分的含量变化较大。     

灌水时期和灌水量对小麦氮代谢相关酶活性和籽粒蛋白质品质的影响

以高产强筋小麦品种'济麦20'为试验材料,在防雨池栽条件下研究了灌水时期和灌水量对小麦氮代谢相关酶活性和籽粒蛋白质品质的影响.结果表明,随灌水时期增多和总灌水量增加,小麦开花后旗叶硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性显著增高,旗叶蛋白质水解酶内肽酶(EP)、氨肽酶(AP)、羧肽酶(CP)活性降低;小麦籽粒清蛋白和球蛋白含量增加,而籽粒谷蛋白和醇溶蛋白含量、成熟期籽粒谷醇/清球比值(谷蛋白+醇溶蛋白含量/清蛋白+球蛋白含量)降低;面粉沉降值和面团稳定时间显著降低,籽粒产量显著增加.研究发现,在本试验条件下,小麦全生育期灌水3次处理(底墒水+拔节水+开花水)在灌浆前中期旗叶NR和GS活性、灌浆中后期旗叶EP、CP、AP 活性均较高,且成熟期籽粒蛋白质含量、谷醇/清球比值、面团稳定时间、籽粒产量亦较高,是获得小麦高产优质的最佳灌水处理.     

高等植物胚胎的发育生物学研究——Ⅰ.水稻、小麦胚胎发育的生长模式

本文结合稻胚的发育模式描述了水稻开花后1至30天期间胚分化发育过程,并指出了胚分化早期胚柄部分与珠被等组织的密切关系。对水稻开花后6～30天及小麦开花后8～27天期间胚鲜重、干重、体积和细胞数的发育模式进行了测定。在此基础上计算了平均每个细胞鲜重和体积的变化,以及麦胚细胞鲜重、干重和体积的变化。此外还测定了水稻胚长度,胚乳鲜重和体积的变化。结果表明;稻胚体积、鲜重在开花后6～11天,干重在6～13天期间呈指数增长,小麦胚鲜重、干重和体积变化在开花后8～15天期间指数增长趋势亦明显,稻胚每个细胞的平均鲜重和体积在开花后7天以前较小,9天以后明显增大;小麦胚每个细胞的平均鲜重、干重、和体积在开花后10天以前较小,12天以后则明显增大。稻胚在开花后1～30天期间长度变化呈S形曲线。     

trxS基因对大麦发芽籽粒中蛋白质降解的影响

对转trxS基因大麦籽粒发芽过程中蛋白酶活性、不同蛋白组分含量和贮藏蛋白SDS-PAGE图谱的变化进行了研究。结果表明：与对照相比,转基因籽粒中的蛋白酶活性提高;清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量低于对照。SDS-PAGE图谱也表明,转基因籽粒中贮藏蛋白降解快于对照。     

植物种子贮藏蛋白质及其细胞内转运与加工

高等植物种子成熟过程中贮存大量的贮藏蛋白质作为种子发芽和初期生长的重要营养来源。根据溶解性不同,种子贮藏蛋白质可分为白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白4类。在种子胚发育过程中,醇溶蛋白在粗面内质网合成后形成蛋白质聚集体,直接出芽形成蛋白体并贮存其中。白蛋白、球蛋白和谷蛋白在粗面内质网以分子量较大的前体形式合成后,根据各自的分选信号进入特定的运输囊泡,经由受体依赖型运输/聚集体形式运输转运至蛋白质贮藏型液泡中,然后经过液泡加工酶等的剪切转换为成熟型贮藏蛋白质并贮存其中。蛋白质的合成、分选、转运和加工等过程影响种子蛋白质的品质及含量。该文对种子贮藏蛋白质的分类和运输、加工以及这些过程对种子蛋白质品质和含量的影响进行了概述。     

七星瓢虫的卵黄发生:保幼激素类似物对卵黄原蛋白合成的调节

本文用脂肪体体外培养方法,研究了取食天然食物和基础人工饲料的七星瓢虫雌虫中卵黄原蛋白、其他分泌蛋白和RNA合成的发育期变化,以及保幼激素类似物ZR-512的调节作用。结果表明:(1)取食蚜虫的雌虫脂肪体羽化后3天即开始合成卵黄原蛋白。11天时合成急剧上升,13天到达最高峰。脂肪体RNA的合成随发育天数而逐渐上升,第9天出现高峰。(2)取食基础人工饲料的雌虫脂肪体合成卵黄原蛋白的能力很弱;在羽化后20天内一直停留在极低的水平,所合成的卵黄原蛋白仅为取食蚜虫时合成高峰的3%。其他分泌蛋白的合成被抑制的程度小得多。脂肪体的RNA合成也一直比较低。(3)取食基础人工饲料的雌虫点滴或喂食ZR-512后,卵黄原蛋白的合成在高峰期比对照组分别增加44倍和67倍。而其他分泌蛋白的合成仅比对照组提高近3倍,表明保幼激素对卵黄原蛋白合成有特别明显的促进作用。激素处理后脂肪体RNA的合成比对照组提高6—7倍,证明保幼激素作用于转录水平。     

植物种子贮藏蛋白质及其细胞内转运与加工

高等植物种子成熟过程中贮存大量的贮藏蛋白质作为种子发芽和初期生长的重要营养来源。根据溶解性不同, 种子贮藏蛋白质可分为白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白4类。在种子胚发育过程中, 醇溶蛋白在粗面内质网合成后形成蛋白质聚集体, 直接出芽形成蛋白体并贮存其中。白蛋白、球蛋白和谷蛋白在粗面内质网以分子量较大的前体形式合成后, 根据各自的分选信号进入特定的运输囊泡, 经由受体依赖型运输/聚集体形式运输转运至蛋白质贮藏型液泡中, 然后经过液泡加工酶等的剪切转换为成熟型贮藏蛋白质并贮存其中。蛋白质的合成、分选、转运和加工等过程影响种子蛋白质的品质及含量。该文对种子贮藏蛋白质的分类和运输、加工以及这些过程对种子蛋白质品质和含量的影响进行了概述。     

水稻谷蛋白是类似于豆球蛋白的蛋白质

水稻是我国的主要粮食作物,它的蛋白质含量为5—14%。在水稻种子蛋白质中,谷蛋白占80%,球蛋白占10%,醇溶蛋白占5%,清蛋白占5%。据报道,水稻种子清蛋白主要由分子量16800的亚基组成,球蛋白由10种不同分子量的亚基通过疏水交互作用相结合,谷蛋白由分子量38000、25000和16000三种亚基通过双硫键相结合:但是,Yamagata(1982)和作者(1983、1984、1986)的研究表明:水稻种子谷蛋白主要由分子量     

水稻57H突变体系列的胚乳储藏蛋白质表型多样性及其分类(英文)

种子储藏蛋白质主要由谷蛋白、醇溶谷蛋白和球蛋白组成。这些蛋白质在种子发育期被合成后,经过区室化过程,被蓄积在胚乳中。本研究系统分析了水稻57H突变体的表型多样性,旨在为胚乳储藏蛋白质的遗传调节机制的全面解明展示一个新的前景。胚乳蛋白质的SDS-PAGE分析和免疫印迹分析显示了高量含有57kD谷蛋白前体的水稻57H突变体系列具有多样的储藏蛋白质表型。基于其表型的多样性,57H突变体系列被分成了三种类型。与野生型水稻品种相比,所有的类型Ⅰ突变体(glup4,glup6,Glup5,esp2)不仅高量蓄积谷蛋白前体、少量蓄积成熟型谷蛋白的40kD酸性亚基和20kD碱性亚基,而且显著减少了13kD醇溶谷蛋白b组分和26kDa球蛋白的蓄积;类型Ⅱ突变体(Glup1,glup2)不仅高量蓄积谷蛋白前体,还减少了26kDa球蛋白的蓄积;类型Ⅲ突变体(glup3)除了高量蓄积谷蛋白前体、少量蓄积成熟型谷蛋白亚基之外,并没有减少其它储藏蛋白质的蓄积。结果指出了57H变异系列对储藏蛋白的蓄积具有多样的影响,实质上是关于储藏蛋白质区室化的遗传体系。并就该遗传体系对储藏蛋白质的翻译后区室化及其营养性状的可能的影响进行了讨论。     

岱字15号棉纤维发育过程中纤维细胞壁组分变化的研究

棉纤维初生壁延伸期间(开花后第6～22天),平均每胚珠纤维细胞壁总蛋白质、纤维素、总中性糖及各种中性糖组分含量都不断增加。初生壁延伸停止时,总蛋白质及各中性糖组分含量明显下降,而纤维素含量仍然增加,直至开花后第50天。纤维发育后期,蛋白质含量回升,木糖含量显著地持续增加,而非纤维素葡萄糖含量迅速减少。以纤维细胞壁干重为单位表示的纤维素含量在初生壁延伸期间迅速增加,而总蛋白质、总中性糖含量显著下降,至纤维素含量在壁干重中占了绝对优势,各组分的变化渐不明显。以离子键结合于纤维细胞壁的蛋白质占纤维细胞壁干重的百分率在开花后6～14天逐渐下降,然后陡增,至18天达最大值,接着急剧下降。在开花后第18天此蛋白质电泳分离见到三条明显的带,其余日龄见到二条明显的带。以1MNaCl浸提所得的无论哪一个日龄的材料中这种蛋白质的紫外吸收光谱均为在209 nm处有一较高的吸收峰,245 nm处有一低的吸收峰或一个肩。     

薏苡仁蛋白质组分研究

目的:对药食两用功能的薏苡仁蛋白质四类组分和氨基酸含量进行分析。方法:采用旋光法、索氏提取法、烘干法、马弗炉法分别进行淀粉、粗脂肪、水分和灰分的测定;采用顺序抽提法依次进行清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的提取,用Brandford和凯式定氮法进行蛋白质含量分析;采用氨基酸分析仪进行氨基酸含量测定。结果:薏苡仁总蛋白含量为14.17%,其中清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量分别为0.20、0.88、6.34和5.30 mg/100mg鲜重,分别占总蛋白质含量的1.43%、6.20%、44.74%和37.38%;薏苡仁粉经酸水解后共检测到15种氨基酸,除Trp外,人体必需氨基酸和半必需氨基酸均有检测到;各氨基酸含量也存在着差异,含量最高的为Glu(3.59 mg/100mg),含量最低的为Me(t0.17 mg/100mg)。结论:薏苡仁蛋白中醇溶蛋白和谷蛋白含量较丰富,为今后进一步开发薏苡仁功能食品提供了理论数据。     

水稻种子发育过程中Poly(A)RNA和蛋白质水平的变化

我们用[~3H]—Poly(U)饱和杂交的方法分析了水稻种子发育过程中Poly(A)含量和Poly(A)RNA水平的变化。胚乳发育过程中,Poly(A)含量和Poly(A)RNA水平均于开花后11天达到高峰,比蛋白质高峰出现时间约早10天。随着胚乳的成熟,蛋白质水平在开花后6～21天持续增长。但 Poly(A)含量和Poly(A)RNA水平却急剧下降。因此,在胚乳发育早期合成的Poly(A)RNA中,可能有部分不是直接用于蛋白质的合成。在胚的发育过程中,Poly(A)含量和Poly(A)RNA水平分别出现三次高峰。开花后30天,每胚含有5.94ng Poly(A)RNA,约占胚总RNA的0.097％,为稻胚中贮存的mRNA存在提供了一个直接的证据。