香烟烟雾水溶物诱发蚕豆根尖细胞微核的研究

本文研究了不同浓度的香烟烟雾水溶物对蚕豆根尖细胞微核的诱变作用,结果表明, 上述水溶物能够引起蚕豆根尖细胞微核率发生敏感性变化,提示蚕豆根尖细胞微核技术可作为一种香烟遗传毒理学检垛方法使用。此外,还对使用该方法的意义以及添加VE对香烟烟雾水溶物微核率的影响进行了讨论。     

RNAi介导的OsBTF3基因沉默及其对水稻籽粒相关性状的影响

为了创制OsBTF3基因沉默的水稻植株、验证该基因在水稻籽粒相关性状中的功能、评价其在水稻遗传改良中潜在的应用价值,设计和合成OsBTF3基因序列的引物、扩增部分基因片段,构建RNAi基因沉默载体、通过农杆菌介导转化愈伤组织、植株再生、潮霉素抗性筛选和PCR验证、定量分析OsBTF3基因表达量,测定转基因水稻籽粒相关性状。结果表明,成功地获得了20个T1代OsBTF3-RNAi转基因株系,OsBTF3基因表达量得到显著的抑制和干扰,抑制效果平均达到85%;与野生型对照株相比,5个所测定RNAi转基因株系的穗长、穗粒数、千粒重和穗粒重等籽粒相关性状明显地减小或降低。因此,RNAi介导的基因沉默导致了OsBTF3基因表达水平抑制以及在籽粒性状中的功能缺失;OsBTF3可能是一个调控水稻籽粒相关性状重要的功能基因。     

R-藻蓝蛋白的分离及其结构表征

本文对传统藻胆蛋白的分离方法进行改进,利用柱层析法直接从新鲜多管藻提取分离出纯的Ｒ－藻蓝蛋白。分别用凝胶柱层析法和电泳法测定了其分子量。结果表明：通常实验条件下：Ｒ－藻蓝蛋白的最稳定聚集态是三聚体,其分子量为１２２．８ＫＤ,它由分子量分别为１８．１ＫＤ（α）和２０．５ＫＤ（β）两个亚基组成,其分子组成为（αβ）３。利用吸收和荧光光谱研究了Ｒ－藻蓝蛋白的光谱性质。Ｒ－ＰＣ的三聚体在可见光范围有两个明显的吸收峰,分别为５４６ｎｍ和６１４ｎｍ,与同系的Ｃ－ＰＣ和ＰＥＣ明显不同,表明各类色团光谱特性在三聚体状态基本不变,说明三聚体内色团间无强相互作用。Ｒ－ＰＣ荧光发射峰位于６４０ｎｍ,与同系的Ｃ－ＰＣ和ＰＥＣ基本一致,说明三聚体保证了高效的能量传递。单体的荧光发射呈现双峰（５６６ｎｍ,６４３ｎｍ）,说明单体内能量传递效率不高。从光谱性质可知,在ＰＣ家族中,Ｒ－ＰＣ具有最高的光能捕获效率     

小偃6号及其衍生后代品质相关性状基因的分子检测

小偃6号是我国小麦育种的重要骨干亲本之一。本研究利用UMN19、UMN25、UMN26、T2、T5、T13、S13、S1、T1、Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1、YP7A、YP7B-1、PPO18、PPO29等16个功能型分子标记对小偃6号及其衍生后代的品质相关性状的基因组成进行了检测和分析。结果表明:在高分子量谷蛋白亚基两位点(Glu-A1、Glu-D1)和Waxy蛋白基因位点上,分别有78.72%、82.98%的衍生品种与骨干亲本小偃6号等位基因一致,但少数品种具有不同的优良亚基等位基因Ax2*或Dx5+Dy10;在低分子量谷蛋白亚基两位点(Glu-B3、Glu-D3)上,有25.33%的衍生品种与小偃6号等位基因一致;在八氢番茄红素合成酶基因位点Psy-A1、Psy-B1和多酚氧化酶(PPO)活性等位基因位点上,仅有17.02%和38.29%的衍生品种与小偃6号一致;并探讨了不同品质相关性状基因位点在衍生后代传递频率存在差异的原因。     

大豆种质资源农艺性状和产量的年份间差异及其关系

明确大豆种质资源农艺性状的变化及其与产量的关系对大豆遗传育种具有重要的意义。以249份大豆种质资源为材料,应用多元统计方法分析了大田条件下两年间大豆农艺性状与产量的变化。结果表明,大豆种质资源的农艺性状和产量两年变异系数分别为6.2%~78.0%和6.3%~48.5%,变异较大。生育日数因在黄淮海区域生态类型较接近,变异系数较小;而主茎节数变异系数也较小。株高、有效分枝数、底荚高度、单株荚数、单株粒数、每荚粒数、单株粒重、百粒重、单位面积产量则相对变异较大。品种之间农艺性状和产量差异均显著。不同年份间生态因子（温度、降水量及日照时数）对大豆农艺性状和产量的影响较大,年份间不同指标差异亦显著。分别对两年农艺性状采用主成分分析,简化为4个与产量相关的独立指标,并建立了产量与农艺性状之间的方程Y=17.5-1.76x1+1.32x2+0.30x3+2.50x4和Y=198.8-3.12x1+7.71x2+0.08x3+2.71x4以表达其量化关系;采用聚类分析方法将两年中249份大豆种质资源分别聚为5类,并分析了各类品种的特性,为高产稳产大豆新品种的选育以及高产栽培措施的调控提供理论依据。     

猪资源家系MC4R基因扫描及其与脂肪性状的相关分析

黑素皮质激素受体－4（Melanocortin-4 Receptor,MC4R)是在人类肥胖研究中发现的重要调节因子,它可以与瘦蛋白（Leptin),神经肽Y（Neuropeptide Y,NPY),α－黑素细胞刺激激素（Alpha-melanocyte-stimulating hormone,α-MSH)第一起调节动物体重和采食量。采用PCR－RFLP技术,分析了MC4R基因部分片段在猪资源家系群体中的TaqⅠ酶切片段多态性分析。MC4R基因多态性与生长肥育性状,肉质性状,胴体性状的相关性分析的结果表明,MC4R基因型频率在不同品种群体中的分布不同;MC4R基因与猪胸腰椎间膘厚,臀部膘厚,平均背膘,眼肌宽度,眼肌面积,皮率呈显著性相关。MC4R基因主要以显性作用方式发挥作用,加性作用不显著。     

大豆小区产量及其相关性状QTL间的上位性和环境互作效应

以晋豆23栽培大豆(Glycine max)为母本、灰布支黑豆(ZDD2315,半野生大豆)为父本衍生出447个RIL群体,通过构建SSR遗传图谱及利用混合线性模型分析方法,对2年大豆小区产量及主要植物学性状进行QTL定位,并作加性效应、加性×加性上位互作效应及环境互作效应分析。结果显示,共检测到12个与小区产量、单株粒重、单株茎重、单株粒茎比、有效分枝、主茎节数、株高和结荚高度相关的QTL,分别位于A1、A2、H_1、I、J_2和M连锁群上。其中小区产量、株高、单株粒重、有效分枝和主茎节数均表现为遗传正效应,即增加其性状的等位基因来源于母本晋豆23。同时,检测到11对影响小区产量、单株粒重、单株茎重、株高和结荚高度的加性×加性上位互作效应及环境互作效应的QTL,发现22个QTL与环境存在互作。实验结果表明,上位效应和QE互作效应对大豆小区产量及主要农艺性状的遗传影响很大。进行大豆分子标记辅助育种时,既要考虑效应起主要作用的QTL,又要注重上位性QTL,这样有利于性状的稳定表达和遗传。     

DNA导入和系选大豆品种及其亲本遗传关系的SSR标记分析

利用现有品种的变异进行系选并培育新品种是一种重要的育种方法。利用SSR标记, 对系选大豆（Glycine max）新品种和其亲本的遗传组成进行分析, 明确二者的遗传关系, 为大豆系选育种提供依据。使用48对SSR引物对22个大豆品种及其亲本进行分析, 结果表明, 由外源DNA导入育成的3个品种与其亲本的一致性为35.42%–95.83%, 虽然供体相同, 但由于导入的外源DNA不同, 故育成的品种间差异很大。另外19个系选品种与其亲本的一致性为27.08%–89.58%, 其中有6个品种与亲本间的差异小于30%。聚类分析发现, 所有参试品种分为东北春大豆及黄淮和南方大豆2类, 其中有8个品种不能与其亲本聚在一起, 说明系选品种并不完全是由于亲本通过突变获得。此外, 农艺性状与分子标记分析结果差异较大, 说明利用有限的农艺性状评价品种间的遗传关系存在一定的局限性。通过比较系选品种和亲本之间的保守位点发现, 特定等位变异出现次数≥7的位点有14个, 分布在11个连锁群, 其中有7个位点与产量和抗病性等重要农艺性状有关, 说明DNA导入和系选品种在选择变异性状的同时, 使一些与重要农艺性状有关的等位变异得到了保留。     

栽培大豆与半野生大豆杂种F_2群体中RFLP标记的偏分离及其形成原因的分析

本文研究了大豆５６个ＤＮＡ限制性片段长度多态性（ＲＦＬＰ）标记在一栽培大豆／半野生大豆杂种Ｆ２群体中的分离。结果表明,２５％的ＲＦＬＰ标记表现了偏分离,偏离的方向主要趋于栽培大豆亲本,其形成原因主要是存在着配子体选择。这对研究大豆的遗传及育种选择等有着重要的指导意义。     

水稻种子储藏蛋白及其基因表达

作为人类氮素营养的一个重要来源,水稻种子储藏蛋白的组成、结构及其合成过程一直是为研究者所关注。随着研究的深入,对于谷蛋白基因的结构特点,表达方式以及与谷蛋白基因表达相关的转录因子也都为人们所逐渐了解。这些知识对于人们改善水稻籽粒的品质以及利用水稻籽粒来生产外源蛋白都具有十分重要的意义。本文对这些方面做一简要概述。 As an important nitrogen source of human being. The composition, structure and synthesis of rice storage protein were concerned by scientists. Now people know a lot about the structure ,expression patterns of rice glutelin genes. On the basis of these knowledge, we may improve the quality of rice grain and use it to produce foreign proteins. In this paper we summarize the knowledge about rice storage proteins that we have got in these years.     

大豆种子吸胀冷害抗性与其质体膜脂不饱和度正相关

吸胀冷害是干种子在吸胀阶段遭受低温造成不萌发的现象,结果可能造成农作物损失严重。虽然吸胀过程中细胞膜的修复是关键事件,而且细胞膜在响应水分和温度胁迫中扮演重要角色,但是种子吸胀过程中膜变化的过程,特别是膜流动性变化过程研究较少。本文比较了吸胀冷害耐受型（LX）和敏感型（R5）两个大豆品种在吸胀冷害过程中膜脂不饱和度（double bond index, DBI）的变化,结果发现,LX和R5在常温（25℃）吸胀时变化趋势一致,质体膜脂DBI升高,质体外膜脂中磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol, PG)分子DBI下降。LX和R5在低温（4℃）吸胀时DBI变化有很大差异,低温吸胀仅仅延缓了耐受型LX中质体膜脂DBI的升高,但是敏感性R5质体膜脂DBI不仅没有升高反而下降。用浓度33%的聚乙二醇 (polyethylene glycol, PEG)引发没有直接引起DBI变化,但是所引起的细微而显著的变化可能为萌发做好准备。PEG引发处理后的R5在吸胀冷害后第二和第三阶段质体膜脂DBI迅速增加,这个增加模式与LX的DBI增加相似。结果表明,吸胀冷害延缓或者阻滞了质体膜脂不饱和度的升高,大豆种子的吸胀冷害抗性与质体膜脂不饱和度正相关,提高质体膜质DBI可以提高吸胀冷害抗性。     

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。     

中国大豆(Glycine max)品种及种质资源主要品质状况分析

对2003年中国19个主要大豆种植省(直辖市、自治区)的大豆品种与种质资源的蛋白、脂肪含量和部分大豆品种水溶性蛋白含量进行了分析.结果表明,大豆种质资源的蛋白含量和蛋脂总量总体上与品种持平.品种脂肪含量总体上明显高于种质资源脂肪含量,说明当前中国种植的大豆中高脂肪的品种已经占有一定的比例. 北方、黄淮海、南方三大生态区大豆品种和种质资源蛋白含量呈现自北向南递增的趋势,而脂肪含量呈现递减趋势.生态、气象因子对大豆蛋白含量的影响大于对脂肪含量的影响.大豆水溶性蛋白含量总体上较高,基本适合豆制食品加工业的需要.     

Determination of Optimal Protein Quantity Required to Identify Abundant and Less Abundant Soybean Seed Proteins by 2D-PAGE and MS

Optimizing the amounts of proteins required to separate and characterize both abundant and less abundant proteins by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2D-PAGE) is critical for conducting proteomic research. In this study, we tested five different levels of soybean seed proteins (75, 100, 125, 150, and 200 μg) by 2D-PAGE. Following 2D-PAGE and spot excision, proteins were identified by mass spectrometry analysis. The number of visible protein spots was increased with an increase in the amount of protein loaded. The intensity of highly abundant proteins [β-conglycinin β-homotrimer and glycinin G4 (A5A4B3) precursors] increased linearly between 75 and 125 μg, whereas the proglycinin G3 (A1ab1b) homotrimer showed linearity between 75 and 150 μg. The spot intensity of less abundant proteins, glycinin G2 (A2b1a) precursor and proglycinin G3 (A1ab1b) homotrimer, increased linearly with an increase in the amount of protein through 200 μg, whereas spot intensity of β-conglycinin β-homotrimer and the allergen Gly m bd 28K increased linearly until 150 μg and did not increase further at 200 μg. These results suggest that 150 μg protein was a suitable amount for the separation of abundant proteins, and 200 μg protein was suitable for the separation of less abundant proteins prepared from soybean seeds. Mention of trade name, proprietary product or vendor does not constitute a guarantee or warranty of the product by the U.S. Department of Agriculture or imply its approval to the exclusion of other products or vendors that also may be suitable.     

大豆蛋白质含量的遗传变异及其与主要农艺性状的相关性分析

摘要：以综合性状优良的黄淮海区主栽大豆品种中黄13为轮回亲本,从大豆微核心种质中选择蛋白质含量显著低于或高于轮回亲本的中黄20、东山69、迟黄豆-1和泰兴牛毛黄乙等4个品种作为供体亲本,比较分析了4个组合的RP、DP、F2、BC1F2和BC2F2蛋白质含量的遗传变异及其与主要农艺性状的相关性,结果表明,双亲蛋白质含量高有利于提高其杂交、回交后代的蛋白质平均含量及超轮回亲本个体比例;F2、BC1F2和BC2F2群体蛋白质含量的变异系数依次降低,BC2F2的蛋白质平均含量及其变异系数接近于轮回亲本;蛋白质含量在F2群体内呈正态分布,在双亲蛋白质含量高的组合中,其BC1F2群体呈偏态分布,但在BC2F2群体恢复了正态分布,稳定较快;供体亲本与其杂交2代、回交1代和回交2代在蛋白质含量、脂肪含量、株高、单株荚数、单株粒数、百粒重等性状上呈显著或极显著相关。     

蓝光和蔗糖对拟南芥花色素苷积累和CHS基因表达的影响

以在20μmol m^-2s^-1白光下生长13d的拟南芥(Arabidopsis thaliana,Landsbcrg生态型)幼苗为材料,采用测定叶片花色素苷含量和Northern blot方法,研究蓝光与蔗糖在诱导植物花色素苷积累及相关基因表达中的作用。结果表明：蓝光处理后,叶片花色素苷积累随光强和照光时间的延长而增加,突变体hy4叶片的花色素苷含量明显低于野生型(WT),说明隐花色素1(cry1)是蓝光诱导花色素苷积累的主要光受体：WT中苯基苯乙烯酮合酶基因(CHS)的表达受蓝光诱导,处理4h即有表达,8h达到最高,之后逐渐下降;蓝光不能诱导突变体hy4中CHS基因的表达,说明cry1介导蓝光诱导CHS基因的表达。培养基中不含蔗糖,削弱了蓝光诱导的拟南芥叶片花色素苷的积累,CHS基因表达也受到抑制。蔗糖不仅作为碳源参与蓝光诱导的花色素苷积累,还可能作为信号分子参与蓝光诱导的CHS表达。     

大豆miR-171基因家族的进化与功能分析

运用生物信息学方法在miRBase搜索大豆miR-171(gma-miR-171)基因家族的序列,分析gma-miR-171序列的进化特征并预测其靶基因。结果表明,在miRBase中共搜索到21条gma-miR-171基因家族序列。序列分析发现,gma-miR-171基因家族序列保守性较差,只有2个碱基完全保守。对gma-miR-171基因进行定位,21个成员分散在12条染色体上,其中Chr06上gma-miR-171基因最多,共4个。进化分析表明,位于同一条染色体上的gma-miR-171基因没有表现出较近的亲缘关系。靶基因预测获得14个gma-miR-171基因家族的靶基因,包括蛋白激酶、磷酸酶、输出蛋白、转录因子等,说明gma-miR-171基因家族在大豆中具有广泛的调控功能。