中国大豆资源脂肪氧化酶缺失类型研究

作利用改进的IEF-PAGE电泳方法,对中国26个省(自治区)的1726份栽培大豆资源(包括南方多作区资源16ll份、黄淮海夏作区资源62份,北方春作区资源53份)进行了脂肪氧化酶(Lox)缺失类型鉴定,并研究了Lox缺失与种植区域、播种期类型及籽粒颜色的关系。结果表明：在中国大豆资源中发现了4种Lox缺失类型,共99份Lox缺失突变体,占鉴定资源总数的5．73％,其中80份缺失Lox-3,12份缺失Lox-2,6份缺失Lox-2．3及1份缺失Lox-1,这些缺失体主要分布在南方多作大豆区(97份)和黄淮海夏作大豆区(2份);缺失频率较高的有四川(Lox缺失体占本省鉴定资源数的9．77％)、贵州(7．09％)、浙江(6．86％)等省。筛选出的99份Lox缺失材料中,夏播大豆65份,春播大豆33份,秋播大豆1份;黄种皮大豆64份、绿种皮大豆15份、黑种皮大豆10份、褐种皮大豆9份、双色种皮大豆1份。     

大豆脂肪氧化酶及Kunitz胰蛋白酶抑制剂缺失种质的创新

脂肪氧化酶和胰蛋白酶抑制剂是大豆蛋白中2种重要的抗营养因子。以黄淮海主栽品种鲁豆4号、中品661、豫豆8号、91D15、潍8640作母本,美国引进缺失Kunitz胰蛋白酶抑制剂品种P．I．L83-4387和优良品种Century缺失脂肪氧化酶的近等位基因系Century-2、Century-2．3和Century-1．3作父本进行有性杂交,利用大豆脂肪氧化酶缺失基因及胰蛋白酶抑制剂缺失基因的生化标记对杂种后代进行多年辅助选择,培育脂肪氧化酶缺失基因(lx1、lx2、lx3)、胰蛋白酶抑制剂缺失基因(ti)等优质多基因聚合的大豆新种质,为我国大豆品质育种、生产及加工利用提供优异种质材料。     

大豆脂肪氧化酶的研究动态

本文介绍了大豆种子脂肪氧化酶（Lox）同工酶的生物化学特性、缺失体的分子结构、氨基酸同源性等的分子生物学特性以及Lox与生长发育、调节分子合成、衰老和逆境反应等生理学功能的相关性的研究动态。     

无腥味大豆种质创新与利用

大豆是植物油和植物蛋白的主要来源,但大豆蛋白中含有3种结构不同的脂肪氧化酶同功酶,是产生豆腥味的根源,使大豆利用及加工受到限制。从1994年开始我们进行大豆脂氧酶缺失基因的转育与种质创新研究,目前获得了一批综合农艺性状优良的低腥味材料,其中绥无腥豆1号已于2002年3月通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定,并开始应用于生产和加工领域。     

无腥味大豆种质创新与利用

大豆是植物油和植物蛋白的主要来源,但大豆蛋白中含有3种结构不同的脂肪氧化酶同功酶,是产生豆腥味的根源,使大豆利用及加工受到限制。从1994年开始我们进行大豆脂氧酶缺失基因的转育与种质创新研究,目前获得了一批综合农艺性状优良的低腥味材料,其中绥无腥豆1号已于2002年3月通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定,并开始应用于生产和加工领域。     

改进的大豆脂肪氧化酶电泳显色方法

大豆种子富含脂肪氧化酶(lipoxygenase,简称LOX),约占其蛋白含量的1％。大豆LOX至少以三种同工酶存在,定名为L1、L2、L3a和L3b,后两种性质类似统归一种。大豆LOX能催化破碎种子中的不饱和脂肪酸(如亚油酸)氧化生成具有豆腥味的醛、醇类物质,从而大大降低大豆产品的品质与风味,     

缺失Kunitz胰蛋白酶抑制剂和脂肪氧化酶2.3的大豆新品种——中黄16的选育

大豆新品种中黄16（原名中作96－952）,是中国农业科学院作物育种栽培研究所利用缺失Kunitz胰蛋白酶抑制剂的高产、优质,抗花叶病毒病（SMV）的高代材料ti15176作母本,美国引进优良品种Century近等基因系,脂肪氧化酶缺失的优质材料Century-2.3作父本进行有性杂交,采用未变性聚丙烯酰胺凝胶电泳（Native-PAGE）技术及等电聚焦聚丙烯酰胺凝胶电泳（IEF－PAGE）技术,对杂种代胰蛋白酶抑制剂（Ti)、脂肪氧化酶（Lox)进行缺失检测及多年辅助选择育成,该品种于1999－2000年参加北京市夏播大豆区域试验,2001年参加北京市夏播大豆生产试验,2002年4月通过北京市品种审定委员会审定。其出特点是高产,稳产,优质（蛋脂双高、蛋白质含量高且蛋白质品质优异－－缺失Ti和Lox2.3),抗花叶病毒病,综合性状优异,是国内第一个缺失Kunitz胰蛋白酶抑制剂且缺失脂肪氧化酶2．3的三缺（Lox2.3,ti）优质大豆新品种。     

大豆脂肪氧化同工酶(Lox1)单克隆抗体的制备

利用薄层等电聚焦电泳检测缺失大豆脂氧酶近等基因系-Su系列,将标记不同缺失类型种子经脱脂、干燥、浸提、离心后制成样品,通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离和电泳洗脱仪回收获得蛋白。间接ELISA测定Lox1免疫血清效价为1∶1600,免疫BALB/C小鼠的脾细胞和达到对数生长期的SP2/0骨髓瘤细胞融合培养,筛选杂交瘤细胞的阳性克隆,应用有限稀释法和交叉分析,获得3株能稳定传代且分泌Lox1单克隆抗体的、与其他Lox类型没有交叉反应的杂交瘤细胞,各株单抗的效价均在1∶64以上。大豆脂肪氧化同工酶Lox1单克隆抗体用于检测脂氧酶的缺失类型,可为辅助育种提供投资少、见效快的鉴定方法,可为研制大豆脂肪氧化同工酶检测试剂盒提供实验基础。     

2002年我国大豆(Glycine max)品种及种质资源的蛋白质和脂肪含量分析

对2002年全国14个主要大豆种植省(区)的大豆品种及其种质资源的蛋白质、脂肪含量进行了分析。结果表明,种质资源的蛋白质、脂肪平均含量均高于生产用品种。其中种质资源脂肪含量的变化幅度较大,显示了在未来的育种中更强的高脂肪含量的选择优势。国内种质资源蛋白质平均含量高于国外种质资源。国外种质资源脂肪含量总体上高于国内种质资源。黄淮海生态区品种蛋白质平均含量高于北方生态区品种。新育成黄淮海区域试验品种蛋白质平均含量高于目前黄淮海生态区生产用品种。同品种异地种植,其脂肪含量有明显变化。     

水稻种胚脂肪氧化酶Lox-1,Lox-2缺失对种子储藏特性的影响

用人工加速老化的方法对Lox-1,Lox-2缺失材料云恢290和Lox-1,Lox-2不缺失品种汕优63进行了储藏后生理和生化变化的研究,结果表明:云恢290有着突出的耐储藏特性,老化20天,汕优63的发芽率下降到5%,云恢290发芽率保持在42%;老化30天后云恢290电导率增加小于汕优63,丙二醛和游离脂肪酸的增加只有汕优63的1/2左右。脂肪氧化酶Lox-1、Lox-2缺失减轻了膜脂过氧化作用,保持细胞膜结构完整性,同时减少游离脂肪酸的积累,从而延长了云恢290种子的寿命。     

Oxylipin Metabolism in Soybean Seeds Containing Different Sets of Lipoxygenase Isozymes after Homogenization

The oxylipin metabolism was analyzed in soybean homogenates containing different sets of lipoxygenase isozymes (L-1, -2, and -3); namely, Suzuyutaka (containing L-1, -2, and -3), Yumeyutaka (containing only L-1), Kanto102 (containing L-2), Kyushu119 (containing L-3), and Ichihime (lacking all three isozymes). The amount of oxidized fatty acids in the esterified form was higher than that in the free form with every cultivar. Kanto102 formed the highest amount of oxidized lipids, and Yumeyutaka and Ichihime formed the lowest. With Kanto102 and Kyushu119, high amounts of keto fatty acids were formed, while they were undetectable with Yumeyutaka and Ichihime. Due to the lack of lipoxygenases in Ichihime, an accumulation of free fatty acids was expected; however, their amount in Yumeyutaka was significantly lower than was expected. It is suggested that a pathway existed to form C6-volatiles through hydroperoxides in the esterified form.     

大豆种质资源萌发期耐旱性评价

随着全球气候的变化,干旱已成为限制大豆产量的重要环境因素之一,大豆种质资源耐旱性鉴定对大豆耐旱品种的培育及大豆耐旱机理的研究具有重要的意义。本研究首先选择4份耐旱性不同的材料,以PEG-6000作为渗透胁迫剂,研究了大豆种质在0%、10%、15%、16%、18%、20%、30%的PEG-6000溶液的胁迫下,相对发芽率、相对发芽势、相对胚根长度、萌发耐旱指数的变化。结果表明15%~18%PEG-6000溶液是大豆萌发期耐旱鉴定的适宜浓度范围。本研究采用16%PEG-6000溶液对568份大豆资源进行大豆种子萌发期耐旱鉴定,以相对发芽势、相对发芽率、相对胚根长度、相对苗高、萌发耐旱指数、活力指数作为评价指标,应用平均隶属函数评价法对大豆种质萌发期耐旱性进行综合评价,筛选出耐旱种质4份,较耐旱种质18份,中间型种质110份,较敏感种质194份,敏感型种质242份。     

生物技术在油菜种质创新中的应用

从胚拯救、体细胞杂交、体细胞无性系变异和基因工程4方面综述了现代生物技术在油菜种质创新中所取得的成绩.胚挽救技术主要用于克服远缘杂交受精后的不亲和,提高获得杂种的频率;体细胞杂交由于绕过有性杂交不亲和障碍,扩大了杂交范围;基因工程技术借助分子操作技术,达到定向改变目标生物遗传物质的目的,拓宽其种质资源.另外,对限制生物技术在油菜种质创新中的一些因素和其发展前景进行了讨论.     

高粱抗病虫资源创新与利用研究

利用"八五"、"九五"期间,发掘和鉴定出的一些具有单一抗病虫特性和优良农艺性状的资源,通过有性杂交和人工接种鉴定,有目的进行抗性基因转移和优良基因聚合,从而获得了具有多抗、农艺性状优良的LR625、LR622、2381等3个恢复系和L405A、L407A 2个不育系等新种质资源,并用新创资源组配了一批高产、多抗、综合农艺性状好的杂交组合.     

20份新编目入国家烟草种质库的烤烟种质的鉴定和分析

为将20份新收集（引进）、选育的烤烟种质资源入国家种质库进行编目和保存,对各种质进行田间鉴定评价,结果表明,云烟317、云烟201、云烟202、云烟203、PVH09和RGH51等品种抗或中抗黑胫病、根结线虫病、青枯病、TMV等主要病害中的2种以上,产量适中、品质较好,已经全国烟草品种审定委员会审（认）定,其余种质资源在田间生长正常,白花大金元、江川地方种、大有种和人民六队-15黑胫病较重。田间试验获得了各种质的生育期、形态特征、主要农艺性状、经济性状、原烟外观质量、化学成分和主要病害等数据资料,拍摄了各种质的植株、叶片、花序、花冠和蒴果的照片,按规定上交合格种子并入库保存,获得的资料全部上交给中国农业科学院烟草研究所,用于中国烟草种质资源信息系统和共享平台建设,为丰富国家种质库以及今后持续利用种质资源奠定良好基础。     

高蛋白抗病大豆新种质龙品03-311的选育与利用

依据地理远缘、遗传距离远杂交优势强及遗传学基因互补的原理,选用含有日本血缘、农艺性状优良、丰产性好的优良品系做母本,选用含有野生大豆血缘、综合性状较好、蛋白质含量高的优异材料做父本,进行有性杂交。自早期世代开始进行大豆灰斑病的接种选择,高世代进行品质跟踪分析及大豆疫霉病接种鉴定,通过定向培育,选育出遗传基础丰富,聚合了国内外多个高蛋白、高产、抗病品种（系）的优良基因,蛋白质含量45％以上,抗大豆灰斑病兼抗疫霉病的优质大豆新种质。     

77份新收集烟草种质资源的鉴定评价与整理编目

为将湖北省种质资源普查与收集行动收集到的77份烟草种质资源入国家烟草种质资源中期库进行编目和保存,对其进行田间鉴定,获得各烟草种质资源的主要农艺性状和主要病毒病抗性鉴定等数据,并对各种质资源的株型、叶片、花序、花冠、蒴果等拍摄照片。经鉴定B035、B075和B076等种质抗多种主要病毒病,B025免疫TMV(Tobacco mosaic virus)。利用田间表型鉴定和SSR标记鉴定的结果对拟编目资源进行鉴定整理,剔除重复收集的种质资源。本研究结果为丰富国家烟草种质资源库遗传多样性及烟草育种工作奠定良好基础。     

籼粳交新种质康丰A对稻瘟病抗性的遗传

康丰A是利用带有广亲和基因的籼粳亚种间杂交育成恢复系97gk419与恢复系明恢70杂交(恢复系×恢复系),所形成的胞质正常、雄性可育,而无恢复性的特殊变异新种质,再与野败胞质不育系连续回交转育成的具有特殊核遗传背景的新型水稻三系不育系。本研究通过接种不同地区的53个稻瘟病菌系,发现康丰A对华南稻区尤其是福建稻区的稻瘟病菌系具有广谱抗性。以康丰A(同型保持系康丰B)与普感品种丽江新团黑谷(LTH)杂交,获得杂交F1和F2,分别接种稻瘟病菌系81278、Guy11、FJ2009-66和98013A。接种鉴定和遗传分析表明,康丰A对4个菌系的抗性均由1对显性抗病基因控制。等位性测定表明,康丰A抗菌系81278的基因与已知抗病基因Pi-1、Pi-2、Pi-ta和Pi-3呈非等位关系,与Pi-ta(Pi-?)呈现连锁遗传,暂命名为Pi-kf1(t)。