糯性水稻中蜡质基因第1内含子的剪接活性

以前的研究结果表明,非糯性的稻米中直链淀粉的含量与各品种中蜡质基因（Ｗｘ）第１内含子被剪接的效率有关,即剪接效率高的品种直链淀粉含量也高。为弄清糯米中不含直链淀粉是否也与此内含子剪接效率有关系,构建了蜡质基因启动子,（来自灿稻品种２３２）、蜡质基因第１内含子「来自籼稻品种２３２（高直链淀粉含量的品种）或粳稻品种寒丰６３６６（中、低直链淀粉含量的品种）或粳稻品种寒丰６３６６（中、低直链淀粉含量的品种     

水稻蜡质基因引导区的两个ＳＳＲ序列与直链淀粉含量的相关性

分析了蜡质基因引导区的两个简单重复序列（ＳＳＲ）(ＣＴ）n和（ＡＡＴＴ）n在７４不稻材料中的多态性及其与直链淀粉含量（ＡＣ）的关系。这些材料包括了籼稻（Oryza sativa L.ssp.indica)、粳稻（Ｏ.sativa ssp.japonica)和普通野生稻（O.rufipogon),其ＡＣ值 栽培稻ＡＣ分布的整个范围。以（ＣＴ）n作标记检测到８个等位基因,粳稻品种趋于含有重复数目较多（n≥１６）的等位基因,重复次数较少(n≤１４）的等位基因只出现在籼稻中,（ＡＡＴＴ)n检测到２个等位基因,野生稻中少数植株表现出杂合性。分析表明ＡＣ与这两个ＳＳＲ序列基因型高度相关,高ＡＣ（＞２２．０％）品种具有（ＣＴ）重复次数较少(n≤１４）的等位基因;相反,除了糯米外,所有低或中等ＡＣ的品种都有（ＣＴ）重复较多（n≥１６）的等位基因,具有重复次数较多的（ＡＡＴＴ）６等位基因的品种多为高ＡＣ,具有重复次数较少的（ＡＡＴＴ）５等位基因的品种多为低或中等ＡＣ。不同ＳＳＲ基因型品种间ＡＣ差异极显。虽然目前还不能确定这两个ＳＳＲ序列在直链淀粉合成中的直接功能,ＳＳＲ变异与ＡＣ间近乎完全的相关性可作为分子标记直接用于水稻的品质改良。     

玉米转座子,GBSSI基因及表达研究进展

与淀粉结合的淀粉合成酶 (ＧＢＳＳＩ)基因又叫做腊质基因 (Ｗｘ) ,是在小麦、水稻、玉米、马铃薯、木薯等植物中决定直链淀粉合成的基因。玉米中ＧＢＳＳＩ基因因其突变形成等位基因是由转座子诱发形成的 ,对转座子及ＧＢＳＳＩ基因特征化的研究 ,将对玉米近二十年来停止不前的单产提高问题及淀粉品质改良起着至关重要的作用。1　转座子与ＧＢＳＳＩ基因早在 1 943年Ｓｐｒａｇｕｅ[1] 等识别了玉米Ｗｘ基因位点 ,并证明了其决定胚乳和花粉中直链淀粉的合成。Ｎｅｉｓｏｎ和Ｒｉｎｅｓ[2 ] 及Ｔｓａｉ[3] 分别在 1 96 2年和 1 974年分别证…     

籼稻和粳稻中蜡质基因座位上微卫星标记的多态性及其与直链淀粉含量的关系

稻米直链淀粉是在由蜡质基因Wx编码的颗粒结合淀粉合成酶（GBSS）的催化下合成的。最近,在Wx基因的区段内发现了一段多态性微卫星序列（CT）n。对74个非糯籼稻和粳稻材料的（CT）n多态性进行了分析,并探讨了其与直链淀粉含量之间的关系。在74个品种（系）中共发现7种（CT）n片段（Wx等位基因）,即（CT）8,（CF）10,（CT）11,（CT）16,（CT）17,（CT）18,（Ch）19。在籼粳亚种间,不同（CT）n的分布存在差异较大：在籼稻中,以（CT）11和（CT）18为主,占92．6％,另有（CT）10和（CT）8各2份,（CT）17型1份;在粳稻中,以（CT）16、（CT）17为主,共占20份材料中的90．0％。在上述74个品种（系）中,以（CT）n表示的Wx基因型对稻米直链淀粉含量的决定系数R2达0．912,也即Wx基因型差异可解释这些材料直链淀粉含量变异的91．2％。还发现6份籼稻材料Wx座位上为杂合的（CT）18／（CT）11,其中2份为推广早籼优质品种浙9248和舟优903,并对其在遗传和育种研究中的意义作了探讨。     

优质稻米‘青香软粳’低直链淀粉含量形成分子机制的初步研究

Waxy（Wx）基因在调控直链淀粉含量形成过程中起着重要的作用,是稻米蒸煮食味品质的一个关键决定因素。在本项研究中,我们以直链淀粉含量为8.7%和10.2%的优质稻品种‘青香软粳’和‘南粳46’为主要研究对象,初步分析并探讨了这两个优质稻品种稻米低直链淀粉形成的分子调控机理。结果显示,虽然都为Wx-II型粳稻品种,‘南粳46’的Wx基因在启动子1773位置存在AA/CT的变异,‘南粳46’和‘青香软粳’的Wx基因在启动子＋693位置具有G/A位点多态性。转录水平分析表明,在‘南粳46’和‘青香软粳’稻米发育过程中,Wx基因的表达模式有较大的差异,可能与其启动子序列的多态性相关,AA/CT变异处于Wx基因的转录调控区。Wx基因启动子后＋693位点的多态性与已报道Wxmq多态性位点之一相同,引起Arg158/His158的变异;生物信息学软件分析表明,该位点处于底物进入Wx蛋白催化中心的袋口上,Arg158/His158位点的变异可能影响到底物进入Wx蛋白催化活性中心的速率,从而影响稻米直链淀粉的合成过程和含量。文章丰富了Wx基因多态性的研究,为进一步验证其核苷酸变异与稻米直链淀粉含量的相关性奠定了基础。     

黄淮冬麦区不同时期主推品种淀粉合成酶基因分子标记鉴定

利用普通小麦直链淀粉合成酶GBSS基因及支链淀粉关键合成酶SSⅡ基因的特异分子标记鉴定了黄淮冬麦区自20世纪50年代以来253份主推品种,发现8份品种缺失Wx-B1基因,其中5份材料（小偃168、秦麦1号、83S502、山东935031、山东928802）是新发现的缺失Wx-B1基因的小麦品种,未发现Wx-A1、Wx-D1基因缺失类型品种;所鉴定253份品种的SSⅡ基因均为野生型,未发现缺失突变类型。通过对8份缺失Wx—B1基因品种直链淀粉含量分析,发现这些品种的直链淀粉含量差异较大．变异范围为19．9％-33．0％,其中豫麦47、83S502和中育5号3个品种的直链淀粉含量较低,分别为19．9％、21．3％和26．4％,可以用于优质面条小麦品质改良。     

杂交水稻直链淀粉含量遗传分析

杂交水稻稻谷是从Ｆ１代杂合体收获的Ｆ２代种子,由于Ｆ２代属分离群体,直链淀粉含量等稻米品质会发生分离现象．本研究选择直链淀粉含量低、中、高的５个亲本配组的５个杂交组合,按单粒分析法分析双亲亲本、Ｆ１和Ｆ２代的种子的直链淀粉含量．结果表明,Ｆ２代呈现１（低）：３（中＋高）孟德尔分离规律．在５个组合的单粒分析中发现分离的Ｆ２代群体呈双峰的连续分布,该现象表明高直链淀粉含量对低直链淀粉含量为不完全显性,除单一基因控制外,还受微效多基因修饰．因此杂交水稻育种工作中,尤其是优质杂交稻新组合选育时,必须注意选择双亲的直链淀粉含量基本一致,以防分离现象影响米质．     

在转基因水稻植株中蜡质基因第1内含子对基因表达影响的分析

为阐明水稻Wx基因第1内含子在整体植株的胚乳发育阶段是否确有增强基因表达的功能,以及弄清高和中、低直链淀粉含量的水稻品种Wx基因第1内含子126个碱基之间有差异的16个碱基中哪几个碱基了该内含子的正常剪接从而降低了基因的表达水平,我们分别用高直链淀粉含量品种的Wx基因翻译起始密码子ATG上游3．1和2．1kb片段与GUS基因编码区融合构建成嵌合质粒,并在此基础上（1）去除嵌合质粒中Wx基因的第1内含子;（2）将嵌合质粒Wx基因的第1内含子中（3．1kb)与中、低直链淀粉含量的水稻品种Wx基因第1内含子有差异的6个碱基以中,低直链淀粉含量的水稻品种的碱基替换。将上述改造过的几种质粒分别转化粳稻品种中花11,测定转化植株未成熟种子胚乳中的GUS活性。结果表明第1内含子的缺失或此内含子的5′端剪接点上的碱基G以T替换均造成GUS活性的急剧下降,说明第1内含子在植株体内的确有增强基因表达的功能,而且在中、低直链淀粉含量的水稻品种中Wx基因第1内含子5′端剪接点上自然存在的G→T突变是造成这些品种中该内含子剪接不正常,从而使Wx基因表达水平和直链淀粉含量下降的主要原因。     

复合调控Wx与SBE3基因对水稻籽粒直链淀粉含量的影响

颗粒淀粉合成酶（GBSS）和淀粉分支酶3（SBE3）是淀粉合成过程中的两个关键酶,这两个酶主要由耽和SBE3两个基因分别控制,它们的表达量直接影响直链淀粉和支链淀粉的含量比例。为了探讨水稻淀粉关键酶基因耽过量与SBE3干涉复合表达对直链淀粉含量的影响,构建了Wx过量表达与SBE3干涉结合的多基因表达载体,并通过农杆菌介导的方法将其导入日本晴水稻中。经过PCR检测分析获得了65株转基因阳性植株,半定量RT—PCR检测表明转基因株系中Wx基因表达量明显增加,而SBE3基因表达量显著减少。转基因株系籽粒透明度明显降低,直链淀粉含量比野生型的平均高45％,但是千粒重变化不大,与野生型相当。遗传分析表明这些转基因株系多数可稳定遗传。     

导入反义蜡质基因改良水稻稻米的食味品质和营养品质

经PCR、Southern blot和稻米GUS检测,蜡质基因反义片段与gus构成的融合基因已整合到8株水稻基因组中,并能正确表达。通过稻米GUS染色追踪分析获得转反义蜡质基因纯合后代。将转基因植株的稻米送农业部稻米及制品质量监督检验测试中心进行糙米蛋白质含量和直链淀粉含量测定。结果显示：（1）在转反义蜡质基因纯合的超2-10粳稻后代中,大多数单株糙米在直链淀粉含量降低的同时,蛋白质含量有不同程度提高,糙米蛋白质含量和直链淀粉含量呈显著负相关关系;（2）对照糙米直链淀粉平均含量和糙米蛋白质平均含量分别为13.4%和9.5%。在转基因植株中,稻米直链淀粉含量最低的为11.4%,而蛋白质含量也相对最高,为13.5%。本试验结果表明在水稻中导入反义蜡质基因不仅能够降低水稻稻米的直链淀粉含量,还有可能提高水稻稻米的蛋白质含量。     

芸苔属两种植物的染色体研究

研究了芸苔属两种植物芥蓝和红油菜的核型及带型。结果表明：芥蓝的核型公式为２ｎ＝２ｘ＝１８＝１０ｍ＋８ｓｍ（２ＳＡＴ）,带型公式２ｎ＝１８＝１０Ｃ＋２ＣＴＬ＋＋４ＣＴ＋＋２ＣＮ;红渍菜的核公式是２ｎ＝２ｘ＝２０＝１８ｍ（２ＳＡＴ）＋２ｓｍ,带型公式２ｎ＝２０＝８Ｃ＋６ＣＴ＋＋４ＣＴ＋＋２ＣＮ。并在此基础上分析讨论了二者在染色体水平上的差异。     

Wx基因与SSⅢ-2基因互作对稻米蒸煮食味品质的影响

为了探究蜡质基因(Wx)与可溶性淀粉合成酶Ⅲ-2基因(SSⅢ-2)等位变异对稻米品质的影响,以籼型高直链淀粉恢复系CG133R和糯性‘爪哇稻22’为亲本杂交,在其F3群体选择仅在Wx和SSⅢ-2基因位点存在多态性的单株为材料,分析各基因型材料的理化指标和粘度速测仪谱特征值。结果表明:(1)SSⅢ-2基因为I型时,Wx基因第一内含子多态性对表观直链淀粉含量有极显著影响。SSⅢ-2基因为Ⅱ型时,Wx基因第一内含子多态性对表观直链淀粉含量和成糊温度有极显著影响。(2)Wxa背景下,SSⅢ-2基因对稻米品质无显著影响;Wxb背景下,SSⅢ-2基因对糊化温度和粘度速测仪谱中最高粘度、崩解值、成糊温度有极显著影响。(3)Wx和SSⅢ-2基因共同作用极显著影响水稻表观直链淀粉含量、糊化温度、最高粘度、崩解值和成糊温度,说明Wx和SSⅢ-2基因之间存在互作,且Wx基因对SSⅢ-2基因具有显性上位性,Wx基因大量表达会遮盖SSⅢ-2基因对稻米品质的效应。     

斜纹夜蛾核型多角体病毒p74基因的克隆和序列分析

用ＡｃＮＰＶｐ７４基因３’端的１．４ｋｂ片段,通过Ｓｏｕｔｈｅｒｎｂｌｏｔｔｉｎｇ将ＳｐｌｔＮＰＶ的ｐ７４基因定位于ＸｈｏＩ（４．９ｋｂ）、ＥｃｏＲＩ（４．４ｋｂ）、ＢａｍＨＩ（３．０ｋｂ）片段上。进一步用ＥｘｏⅢ和构建亚克隆测序法,对长２５４５ｂｐ的ｐ７４基因进行,其中１９７４ｂｐ的编码编码６５８个氨基酸,蛋白分子量约７５．８７ｋＤ,其编码蛋白与ＡｃＭＮＰＶ和ＣｆＭＮＰＶｐ７４蛋白的氨基酸序列同     

小麦Wx-B1基因酶切片段长度多态性及其与直链淀粉含量的关系

采用序列标志位点(sequence-tagged sites,STS)引物,对35个小麦品种的Wx-B1基因位点上的近第4个内含子区域的序列进行了扩增,用限制性内切酶BamHI切割.结果表明,扩增片段有的能被酶切,有的不能.酶切片段出现两种长度多态性,其长度与直链淀粉含量(AC)呈负相关.AC在约20%以上的小麦品种扩增的片段能够被BamHI切割,而在约20%以下的不能.以上结果表明,Wx-B1基因在扩增序列区域有多态性,这可以作为一种分子标记在育种中预测不同小麦品种的直链淀粉含量,以改良小麦品质.     

云南软米直链淀粉含量的遗传分析与基因定位

以低直链淀粉( 软米)品种毫木细与高直链淀粉品种桂朝2号杂交F2代分离群体为试验材料,研究水稻低直链淀粉含量的遗传规律和基因定位。结果表明,软米品种毫木细直链淀粉含量受一个隐性主效基因/QTL控制,该基因位点（QTL）与糯性基因(wx)为非等位。除主效QTL外,可能还有微效基因的作用。用SSR标记检测到该主效基因/QTL位于11号染色体上RM224附近,LOD值为15.4,可解释的表型变异率为32%。     

不同高梁品系的淀粉糊化特征

利用差示扫描量热分析仪（DSC）和淀粉快速黏度分析仪（RVA）测定了14个高粱（Sorghumbicolor）品系的直链淀粉含量和淀粉糊化特性参数,并分析了各特征参数的变化规律及其相互关系。研究结果表明,高粱品系间直链淀粉含量存在较大差异,变幅为0．29％-29．45％;DSC分析所得糊化特性也表现出一定的差异,直链淀粉含量低的高粱品系的起始温度（To）、峰值温度（Tp）、终止温度（Tc）和热焓变化（△H）都较高：而直链淀粉含量高的高粱品系的To、Tp、Tc和△H都相对较低。不同品系的RVA谱差异主要表现在各个黏滞性特征值上,直链淀粉含量低的高粱品系的RVA谱具有较高的峰值黏度和最高的消减值：而直链淀粉含量高的高粱品系具有较低的峰值黏度。相关分析表明,直链淀粉含量和膨胀势与其它特征值间的相关性均达显著水平：峰值黏度（PV）与最终黏度（FV）、回冷恢复值、糊化时间和糊化温度间呈极显著负相关,与崩解值和消减值则呈极显著正相关。将直链淀粉含量的选择与RVA谱测定相结合,有助于提高选择的准确率,进而为高粱品质改良和育种提供理论依据。     

玉米种子发育过程中直链淀粉积累规律的分析

淀粉是玉米种子的主要组成成分,它包括直链淀粉和支链淀粉。支链淀粉的合成需要淀粉合成酶、分支酶和脱支酶的共同作用,而直链淀粉的合成则是在颗粒结合型淀粉合成酶的作用下进行的。颗粒结合型淀粉合成酶基因的突变造成玉米种子的腊质（糯性）表型。与支链淀粉合成的分子机制的研究相比,目前对玉米种子中直链淀粉合成的分子机制了解相对较少。以野生型黄早4玉米自交系和突变体糯玉米为实验材料,研究了种子不同发育时期直链淀粉的积累规律。通过碘染色的方法,观察了玉米种子发育过程中淀粉积累的形态变化。定量分析表明,从授粉后10d至25d,黄早4种子中直链淀粉的含量逐渐增加,同时颗粒结合型淀粉合成酶（GBSS）的活性逐渐提高;而在糯玉米中,直链淀粉和GBSS活性均未检测到。进而,通过RT-PCR方法,从黄早4种子中分离出编码GBSSI的cDNA片段。在授粉后10d至25d的玉米胚乳中均可检测到GBSSI的表达,而在胚中直到授粉后25d才检测到该基因表达的微弱信号。在糯玉米种子中没有检测到该基因的表达。研究结果表明,在玉米种子发育过程中,GBSSI基因的表达通过控制GBSS的合成,最终控制直链淀粉的合成。研究工作为理解玉米种子中直链淀粉合成的分子机制提供了重要信息。     

籼爪交水稻F_2群体的蒸煮食味品质研究

分析了籼型高直链淀粉恢复系CG133R与糯性爪哇稻22号杂交衍生的F2群体的蒸煮品质变异及其与淀粉粘滞性特征间的相关性,以及F2群体颗粒结合淀粉合成酶(Wxa基因)和可溶性淀粉合成酶(SSⅡ-3基因)主效基因的遗传。结果表明:蒸煮品质指标和RVA谱特征值在F2群体中广泛分离,其中变异最大的是消减值,其次为胶稠度、直链淀粉含量。高直链淀粉材料各理化指标与RVA谱特征值的相关性不显著;RVA谱特征值在中、低直链淀粉含量和糯稻群体中与各理化指标存在显著或极显著相关;在中、低直链淀粉材料中,RVA谱特征值与糊化温度(GT)也存在显著或极显著相关。用Wxa基因和SSⅡ-3基因的分子标记检测到这两个基因在F2群体中存在偏分离,分别指向两个亲本类型。除高直链淀粉材料外,可以通过RVA谱特征值来辅助筛选优质水稻品种。     

MnSOD基因转染对电离辐射诱发细胞凋亡的调控

电离辐射能诱发超氧阴离子自由基（Ｏ－２·）的产生,同时也是细胞凋亡发生的诱因之一。锰超氧化物歧化酶（ＭｎＳＯＤ）是一种存在于真核细胞线粒体、具有清除Ｏ－２·作用的抗氧化酶。为探讨ＭｎＳＯＤ在辐射诱发细胞凋亡中的作用,采用基因转染技术分别将有义和反义ＭｎＳＯＤｃＤＮＡ真核表达载体直接导入ＣＨＯ细胞,并用此细胞模型研究了ＭｎＳＯＤ对Ｘ射线诱发细胞凋亡的调控。结果发现,稳定表达有义ＭｎＳＯＤ的细胞克隆能明显抑制８ＧｙＸ射线诱发的细胞凋亡,而表达反义ＭｎＳＯＤ的细胞克隆对Ｘ射线诱发的细胞凋亡更加敏感,进一步的研究发现,线粒体膜电位的改变可能是ＭｎＳＯＤ调控细胞凋亡的机制之一。     

软米基因Wx-mp在部分粳稻品种资源中的分布

携带Wx-mp基因的水稻材料直链淀粉含量约为10%,其米饭柔软,富有弹性,深受市场欢迎。为探明该基因在水稻品种资源中的分布情况以及加快该基因利用进程,本研究开发了该基因的功能标记,对我国南方243份粳稻品种资源进行了检测,发现26份品种资源携带Wx-mp基因,其中25份来源于江苏品种和育种中间材料,1份来源于上海;为验证标记检测的准确性,对26份材料进行了重测序,测序结果与标记检测结果完全吻合;对26份材料的直链淀粉含量进行测定,直链淀粉平均含量为9.2%,变异幅度3.3%,直链淀粉含量最低的品种为南粳505,含量为7.3%,直链淀粉含量最高的品种是南粳46,含量为10.6%,以上结果表明,软米基因Wx-mp主要分布在江沪一带。