小麦根蛋白提取与双向电泳方法的优化与应用

为了建立一套适合小麦根蛋白质组分析的双向电泳系统（2-DE），得到更加清晰的电泳图谱，本研究以小麦幼苗根系为材料，对根蛋白的提取方法、上样量等进行了优化。研究发现，上样量为1200μg时，Trizol抽提法提取的蛋白能够获得图像清晰、分辨率高、重复性好的双向电泳图谱，基本满足小麦根系蛋白质组学的分析和研究。     

模式植物二穗短柄草研究进展与展望

二穗短柄草(Brachypodium distachyon)是一种温带禾本科植物,其植株矮小,自花授粉,生活周期短,生长条件简单,基因组小,易于进行遗传转化,与小麦、柳枝稷同属禾本科早熟禾亚科,是研究小麦、大麦等经济作物以及柳枝稷等能源植物的比较适合的模式植物。最近,二穗短柄草基因组测序及注释正式完成,有必要对其研究进展进行全面的总结。综述了二穗短柄草的基因组特征、基因表达模式、遗传转化等方面的最新研究进展,并对今后的研究方向作了展望,以促进对禾谷类经济作物和能源植物的深入研究。     

植物细胞壁松弛蛋白——膨胀素

膨胀素(expansin,也称作扩张素或扩张蛋白)是一种引起植物细胞壁松弛的蛋白质,在植物细胞伸展以及一系列涉及细胞壁修饰的生命活动中起着关键作用。膨胀素由多基因家族编码,目前的研究表明膨胀素超家族由4个基因亚家族构成。膨胀素存在于不同的种属植物中,并克隆了大量的扩张蛋白基因。综述了近年来国内外有关膨胀素基因和蛋白的结构特征及作用机制等方面的研究进展。     

小麦体细胞无性系矮秆变异体AS34株高构成和育种潜力探讨

创制和利用矮秆资源对于小麦品种改良具有重要意义。到目前为止,在小麦属中虽然已鉴定了多个矮秆资源,但多数矮秆资源在小麦中的利用价值有限。本研究对利用无性系变异途径获得的小麦矮秆材料AS34及其与模式小麦品种中国春杂交F1、F2材料进行了株高构成和主要农艺性状分析。结果发现,AS34共有4个节间,比其野生型豫麦66少了1个节间,各个节间长度按相似比例缩短,穗下节长度短于第2节长度;F1株高、节间长度指数介于2个亲本之间,节数与AS34相同,穗长、小穗数、穗粒数超过2个亲本;F2株高、穗长、穗粒数、小穗数变异范围广泛,约70%植株株高为60~89 cm,穗长6.0~9.9 cm、穗粒数50~79粒、小穗数20~24个。结果表明,AS34的矮秆变异由多基因控制,表现为数量性状,其矮秆性状对杂交后代穗长、小穗数、穗粒数等主要农艺性状有正向遗传效应,F2选择穗大、粒多、株高适中优良单株的机率较大,具有很好的育种利用价值。     

基因枪转化小麦主要影响因素细述

基因枪转化是目前小麦遗传转化的主要技术之一,高效的基因枪转化系统对于转基因小麦新品种培育、候选基因功能鉴定和功能基因组学研究具有重要意义。本文综述了影响基因枪转化小麦效率的主要因素,包括基因型、外植体、植物生长调节剂、轰击参数、筛选体系等,以期为进一步改进小麦基因枪转化技术,提高基因枪转化小麦的效率提供参考。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)对小麦基因编辑效率的影响及转录组学分析

主要研究组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)与染色质状态以及CRISPR/Cas9的编辑效率之间的关系。利用不同浓度的尼克酰胺(0,2.5和5 mmol/L)和丁酸钠(0,5和10 mmol/L)对小麦幼苗处理7 d和14 d,结果显示丁酸钠处理会抑制幼苗的生长,而尼克酰胺对幼苗影响较小。对尼克酰胺处理的小麦幼苗进行转录组测序,发现了一些有利于促进染色质状态开放的基因:6个甲基转移酶合成通路基因。此外对未发生编辑的TaAGO4a基因编辑转基因小麦材料的T2代进行尼克酰胺处理,结果显示5 mmol/L处理14 d时检测到1株3A和3B基因组均杂合编辑的植株,编辑效率从0提高到8.3%,其它处理组和对照组均没有检测到编辑。本研究证明尼克酰胺确实可以提高小麦基因编辑效率,为提高小麦基因编辑效率提供了一种新策略。     

小麦花药培养后代和杂交后代中高分子量麦谷蛋白亚基变异分析

通过对Alondra、Orofen等5个小麦品种进行花药培养,同时以新春9号、京771、CB037等9个高分子量麦谷蛋白亚基组成不同的小麦品种相互间配制24个正、反交组合,分析小麦加倍单倍体无性系和品种间杂交后代中高分子量麦谷蛋白亚基变异,探讨利用花药培养和杂交手段改良HMW-GS组成的可能性。SDS-PAGE电泳分析发现,小麦加倍单倍体无性系中HMW-GS发生了频繁变异,Alondra加倍单倍体中变异率最高(61.8%),Verry加倍单倍体次之(16.7%),均出现了原始材料中所不具备的亚基类型;HMW-GS在部分F1杂种中呈现不完全共显性、亚基表达沉默和正、反交亚基表达不一致现象,宁春4号/CB037、京771/宁春4号2个组合中出现了双亲所不含有的亚基;通过连续自交和对新出现亚基的跟踪选择,获得了表达新亚基的高代株系。研究结果对于改良小麦加工品质,加深了解小麦HMW-GS编码基因的遗传特性、结构特性等具有一定理论意义和实践价值。     

水麻果多酚的提取纯化及其抗氧化、抗肿瘤活性作用

为提取分离水麻果多酚,探索水麻果多酚的抗氧化及抗肿瘤能力。本研究通过单因素试验和正交试验优化水麻果多酚超声提取工艺,使用大孔树脂纯化水麻果多酚,通过测定水麻果多酚的总还原力以及清除·OH、DPPH·、ABTS·的能力来表征其抗氧化活性,以宫颈癌Hela细胞和肺癌A549细胞为抗肿瘤研究对象,测定水麻果多酚的抗肿瘤作用。在最优超声提取工艺条件下,即乙醇浓度为60%,料液比为1∶30,超声功率200 W,超声温度为70℃,提取时间为40 min,水麻果多酚得率为3. 29%,纯化产物总酚含量为40. 47 mg/100 mg,水麻果多酚的总还原力与维生素C相当,对·OH、DPPH·、ABTS·均具有显著清除作用,可抑制Hela细胞和A549细胞的生长增殖,并导致癌细胞产生大量活性氧,出现凋亡形态特征。该提取工艺简单、高效且多酚得率高,提取物经大孔树脂纯化后总多酚含量显著提高,且具有显著的抗氧化和抗肿瘤活性。     

羊瘙痒因子263K感染仓鼠临床终末期脑中αB-晶体蛋白表达的研究

αB-晶体蛋白(αB-crystallin)是小热休克蛋白(Small heat shock protein,sHSP)家族的代表成员,已发现与多种神经退行性疾病发生发展密切相关,但至今为止对αB-晶体蛋白在朊病毒病发生发展中可能扮演的角色研究甚少,作用尚不清楚。本研究利用羊瘙痒因子仓鼠敏感株263K感染仓鼠建立的朊病毒实验动物模型,通过免疫印迹(Western blots)和免疫组织化学染色观察到伴随PrPSc在感染终末期动物脑组织中大量沉积,αB-晶体蛋白表达显著上调,比正常对照增高3倍。免疫荧光双染确定其分布的主要细胞类型为星形胶质细胞,神经元中未检测到表达。感染动物中高表达的αB-晶体蛋白与异常沉积的PrPSc无明显共定位。此研究为进一步探讨和揭示αB-晶体蛋白在朊病毒病中可能的作用和分子机制奠定了基础。