西藏豌豆资源蛋白质含量及遗传多样性分析

为探究西藏高原豌豆资源遗传多样性,分析种子蛋白质含量与生态地理环境间的关系。本研究搜集整理了54份来自西藏不同生态地理环境条件下的豌豆材料。利用SDS-PAGE对54份豌豆种子水溶性和盐溶性蛋白进行遗传多样性分析,测定种子蛋白质含量,分析地理生态因子(经度、纬度、海拔)与总蛋白含量间的关系。结果表明,54份豌豆材料种子总蛋白含量为17.58%~28.67%,其中水溶性蛋白占86.12%~91.40%,盐溶性蛋占4.76%~8.29%。相关分析表明,西藏豌豆种子总蛋白含量与经度呈显著正相关,与纬度呈正相关,而与海拔高度呈负相关。54份豌豆种子水溶性和盐溶性蛋白SDSPAGE分别检测出蛋白谱带1588条和699条,其中水溶性蛋白分出迁移率不同的谱带类型43种,基因多样性指数为0~0.50,相对分子量在24.71~149.54 Ku之间,且其谱带多集中于24.87~50.41 Ku低相对分子量区和56.34~88.08 Ku高相对分子量区;盐溶性蛋白分离出迁移率不同的谱带类型24条,基因多样性指数0~0.50,相对分子量在24.85~91.24 Ku之间。基于蛋白的谱带的聚类分析将54份豌豆资源可划分为7个类群,遗传相似系数变异范围为0.60~0.91;根据海拔高度将54份豌豆资源划分为4个地理类群,各类群蛋白谱带的基因多样性指数分别为0.23、0.18、0.35和0.31,Shannon's信息指数分别为0.33、0.41、0.52和0.46。西藏豌豆资源遗传变异较丰富,表现出随着海拔高度增加,遗传变异呈增大趋势。同时种子贮藏蛋白含量与经度呈显著正相关,而与纬度和海拔高度相关性不大。     

文献摘要

列汀斯基及威尔柯基克(Litynski,M.＆ A.Wil-kojc)。1954。应用红外线防治豆象。Roczn.Naukroln.69A(4):625—639,15参考资料。 作者在本文中总结了豌豆象Bruchus pisorum(L.)的生活史及习性。豌豆象在波兰是豌豆的主要害虫;成虫产卵于成熟豆荚上,而发育则在贮藏的豌豆中完成。应用红外线进行防治试验,是在1953年举行的。将豌豆排列成单层,置于装备有7盏灯的容器中,然后分别曝露于红外线中1、2、或3分钟。灯距豌豆约10     

不同含水量的豌豆种子萌发时物质动员及代谢研究

不同含水量的豌豆种子在饱和水蒸气中保持7d过程中,含水量低于萌动临界含水量时,子叶中贮藏蛋白质和淀粉的动员不能启动;含水量达到或超过萌动临界含水量,贮藏物质的动员被启动,豌启种子萌动后,子叶中蛋白质和淀动员程度与种子含水量呈正相关,前3d物质动员的程度比后4d强烈得多,因此,含水量是豌豆种子萌发时物质动员的启动因子和调节因子,同时,豌豆种子的含水量直接影响胚轴的生长状况。     

植物遗传工程

950657 碗营井素对大夏种子贮藏蛋白基因在转基因矮牵牛中表达的影响[英]/Fujiwara,T.…,PlantPhysi01.一1992,99(1).一263～268["译自DBA,1992,11(14),92—08042] 构建了转基因矮牵牛(Petumia hybrida)。它携带大豆7 S种子贮藏蛋白(声一conglycinin)的口k或夕一亚基基因,目的是检测矮牵牛中是否存在不同的基因表达方式。将质粒pBINl9-口,和pB-INl9一声导入根癌土壤杆菌C58C1 RifR(质粒p—G V2260)中。用得到的菌株侵染矮牵牛cv.VR杂种的叶圆盘,并于8月内再生转基因植株,将转基因植株未成熟种荚外植体培养在含或不含甲硫氨酸的固…     

抗害虫豌豆种子的遗传工程

美国和澳大利亚的一组研究人员报道,已培育出其种子抗2种象(虫甲)品系的遗传转化豌豆植株。虽然多数抗虫研究项目集中于开发在田间存活力强的植株,但是实际上许多重要作物在贮藏过程中因虫害造成的损失与田间相仿,甚至更严重。这一问题在发展中国家尤为严重,因当地的农民难以支付保护性化学熏蒸剂的昂贵费用。     

抗损伤的转基因水稻

转基因水稻通过导入马铃薯基因可获得抗虫性。该基因的存在使危害植物的害虫的消化过程受到干扰。植物产生的这种蛋白不会杀死害虫而是减少了害虫的进食量，减缓其生长速度。同样，大麦基因亦有助于水稻植物产生一种能抗盐和抗旱的蛋白，从而使水稻植株在盐逆境条件下也能生长，并且可从干旱条件下很快恢复生长。依据洛克斐勒基金资助条例，转基因水稻技术将通过洛克斐勒基金国际水稻生物技术项目的支持提供给发展中国家并使之得以发展。该技术是由康乃尔大学和华盛顿大学的生物学家开发的。目前，在中国正在用这两年生产的商品化种子进行转…     

去胚轴对花生子叶肽链内切酶和贮藏蛋白质降解的影响

从离体子叶与连体子叶在水中培养一段时间后的比较,看到它们之间在肽链内切酶活性和盐溶蛋白及花生球蛋白降解上的差异并不大,这表明去除胚轴对子叶肽链内切酶活性和贮藏蛋白降解的影响很轻微。亚胺环己酮(蛋白质合成抑制剂)不能完全抑制离体子叶肽链内切酶活性的提高,子叶的大部分大分子贮藏蛋白同样被降解。这表明,在花生种子萌发过程中降解大部分贮藏蛋白的子叶肽链内切酶并非全部是在种子萌发时新合成的,子叶贮藏蛋白降解和肽链内切酶活性基本不受胚轴调控,子叶与胚轴之间在调控关系上可能是一种新的调节类型。     

豌豆花DNA导入小麦后种子蛋白质组分变化的研究

豌豆花ＤＮＡ直接导入小麦体可诱导小麦种子蛋白质组分发生明显的变化,小麦种子蛋白质和总氨基酸含量都比对照增高２０％。这些变异性状能稳定遗传给后代。因此直接导入豌豆花ＤＮＡ技术可以为小麦品质改良和分子育种研究提供一条新途径。     

秦岭南北坡森林鼠类对板栗和锐齿栎种子扩散的影响

森林鼠类的种子贮藏行为对植物的扩散及更新会产生积极的影响。2012和2013年秋季,分别在秦岭北坡的周至国家级自然保护区和南坡的佛坪国家级自然保护区内,调查了森林鼠类对板栗(Castanea mollissima)和锐齿栎(Quercus aliena)种子的取食和扩散差异。结果显示:1)秦岭南北坡的环境因素,特别是植被因素,对鼠类扩散板栗和锐齿栎种子具有重要的影响。南坡较为丰富的壳斗科植被种类,导致2种种子在南坡存留时间均长于北坡,而北坡的扩散取食和丢失率均高于南坡。2)种子特征影响鼠类的取食或贮藏偏好。由于较高的蛋白、脂肪等营养含量,鼠类更喜好取食或搬运贮藏板栗种子。然而,低营养但高丹宁含量的锐齿栎种子仍然被鼠类大量贮藏。3)2种种子在南北坡的扩散历程在两个年份间有很大差异,在食物相对匮乏的年份(2012年),种子被扩散的速度更快且丢失的比率更高。这种差异反映了种子大小年现象对森林鼠类取食和贮藏策略的影响。4)无论在秦岭南坡还是北坡,营养价值含量(如蛋白和脂肪)较高的板栗种子的取食和贮藏距离都明显大于营养价值含量较低的锐齿栎种子,这与最优贮藏空间分布模型的预测一致。     

小麦等谷类植物种子贮藏蛋白基因的表达与调控

高等植物在成熟期的主要生理过程是将蛋白质、淀粉和脂肪等贮藏在种子中。贮藏在种子中的蛋白质称为种子贮藏蛋白。小麦、水稻、玉米等粮食作物是人类和家畜摄取蛋白质的重要来源。研究贮藏蛋白基因在种子发育过程中的表达机制,是进一步应用生物技术改良作物的基础工作。1谷物     

甘蓝型油菜BcNA1基因启动子在转基因烟草中对GUS基因表达的调控

通过PCR扩增,从甘蓝型油菜（Brassica napus)品种H165中克隆了种子贮藏蛋白基因BcNAl的启动子,将此启动子与GUS基因相连构建了植物表达载体,利用农杆菌介导法将其导入烟草,对转基因烟划GUS基因检测分析表明,BcNAl基因启动子能特异地启动GUS基因在种子中的表达;而且GUS酶的活性随着转基因烟草种子的发育而变化。同时还间接证明BcNA1基因的启动子在转基因烟草中的遗传传递方式符合盂德尔遗传定律。     

种子贮藏蛋白的运输、积累和基因表达调控

种子中贮藏蛋白的运输和积累途径主要有：(1)蛋白质合成后经内膜系统转移到蛋白质贮藏液泡(PSV)中积累;(2)合成的蛋白质直接在粗糙内质网的膜囊中积累形成蛋白质体;(3)贮藏蛋白不经高尔基体的加工由粗糙内质网上合成后直接运输到PSV中积累。贮藏蛋白基因的表达受该基因的顺式作用元件和反式作用因子的共同调控,此外染色体的结构也影响贮藏蛋白基因的表达。     

转反义trxs基因小麦籽粒后熟过程中水解酶活性的变化

以小麦品种'生抗1号'(对照)及其转反义trxs基因纯合株系为材料,测定了它们在种子后熟过程中硫氧还蛋白h(Trxh)、淀粉酶和蛋白酶活性以及呼吸速率等生理指标,以探讨转反义trxs基因小麦籽粒在后熟过程中的生理生化变化规律,为提高小麦耐储性探索有效途径.结果显示,在小麦后熟过程中,转基因小麦籽粒的Trxh活性、淀粉酶活性、蛋白水解酶活性和种子呼吸速率均比对照明显下降;后熟0～30 d,转基因小麦种子的Trxh活性、α-淀粉酶、β-淀粉酶、脱支淀粉酶、蛋白酶活性和种子呼吸速率平均比对照分别降低16.07%、31.64%、6.44%、21.63%、27.67%和52.90%.研究表明,反义trxs基因导入干扰或部分抑制了小麦内源同源基因的表达,致使小麦种子Trxh活性、呼吸速率和水解酶活性降低,从而延缓了籽粒储藏物质的转化速率,提高了小麦种子的耐贮藏性.     

植物遗传资源的种子基因库保存

一个物种的灭绝是与其受生物因子和非生物因子的威胁程度相关的。随着物种的加速绝灭,保护生物多样性受到广泛地关注。保护生物多样性的最有效的生物技术之一是建立种子基因库,进行迁地保护。种子库理想的贮藏条件主要取决于种子含水量、贮藏环境(如温度和湿度)和贮存种子的容器。进行种子贮藏,了解种子生命力和活力的影响因子的作用机理是十分重要和必要的。除了种子自身的生理特征外,种子的贮藏寿命与种子成熟度、收获技术、加工处理方法也是息息相关的。即使在最适的库存条件下,种子也会随时间发生劣变。因此,必须根据种子特定的贮藏行为,加以考虑影响种子存活的3个主要方面(贮藏环境、贮藏期和植物种类)而选择有效的贮藏方案。本文试图讨论种子贮藏生理的几个重要方面及其需解决的技术问题,以便更好地通过种子基因库,长期有效地保存植物种质资源。     

去胚轴对花生子叶肽链内切酶和贮藏蛋白质降解的影响

从离体子叶与连体子叶在水中培养一段时间后的比较,看到它们之间在肽链内切酶活性和盐溶蛋白及花生球蛋白降解上的差异并不大,这表明去除胚轴对子叶肽链内切酶活性和贮藏蛋白降解的影响很轻微。亚胺环己酮（蛋白质合成抑制剂）不能完全抑制离体子叶肽链内切酶活性的提高,子叶的大部分大分子贮藏蛋白同样被降解。这表明,在花生种子萌发过程中降解大部分贮藏蛋白的子叶肽链内切酶并非人全部是在种子萌发是新合成的。子叶贮藏蛋白降     

单克隆抗体技术在小麦贮藏蛋白研究及其遗传改良中的应用进展

近20年来,人们制备了许多小麦种子贮藏蛋白的单克隆抗体(Monoclonal Antibody,McAb),一方面作为有效工具研究胚乳贮藏蛋白(主要是麦谷蛋白聚集体、特定的谷蛋白亚基及醇溶蛋白)的结构与功能关系;另一方面用作诊断试剂(diagnostic tools),为筛选具有合适加工品质的小麦品种提供依据。本文综述了国内外单克隆抗体技术在小麦贮藏蛋白研究及其遗传改良中的应用进展,并展望其应用前景。     

超干贮藏榆树种子萌发过程中ATP和可溶性糖含量的变化

经过超干(种子含水量3.73%)贮藏(普通室温下2个月)的榆树种子萌发过程中ATP与可溶性糖含量和ATP酶、淀粉酶、抗氧化酶的活性都高于对照(种子含水量9.34%,普通室温下贮臧),说明适度的超干贮藏有利于保持种子活力.     

拟南芥菜(Arabidopsis thaliana)子叶中蛋白体形成的超微结构和免疫电镜定位研究

本文对拟南芥菜(Arabidopsis thaliana)种子发育过程中贮藏蛋白的积累和蛋白体的形成进行了超微结构和免疫电镜定位的研究。常规超薄切片的电镜观察表明,在开花后第10天(10 DAF),高电子密度的蛋白质物质开始在子叶细胞的液泡中沉积。这一过程一直延续到种子接近成熟(14 DAF),这时液泡中充满了蛋白质物质,转变成为大的蛋白体。利用了该种植物主要种子贮藏蛋白之一的12 s球蛋白的单克隆抗体作为免疫探针,以蛋白质A-胶体金电镜技术对12 s种子蛋白进行了细胞内定位,证实了在液泡中积累的物质为种子贮藏蛋白。实验结果表明在拟南芥菜中,子叶细胞中的液泡是蛋白体的前体,肯定了蛋白体的发生起源于液泡的观点。本文还对应用胶体金电镜技术进行细胞内定位的某些问题作了初步探讨。     

低温及贮藏年份对芍药种子生根及其生理特性的影响

以当年采收以及贮藏1年和2年的芍药种子为试验材料,对不同贮藏年份的芍药种子进行低温(-20℃、-40℃)及沙藏处理,同时测定处于不同生根阶段的芍药种子的生理生化指标,以明确芍药种子快速生根的途径,探讨芍药种子萌发生根的内在生理机制。结果表明:(1)单因素方差分析显示,贮藏年份、处理温度以及处理天数均对芍药首粒种子生根时间、生根指数、生根率有极显著的主效应,三因素单独对各生根指标都有极显著的影响,其中贮藏年份对种子生根的影响力最大。(2)在同一贮藏年份下,沙藏生根前进行-40℃低温处理30d对芍药种子生根效果最好,生根率最高(88.33%);不同贮藏年份的芍药种子在沙藏生根前进行同一低温处理后,贮藏1年的芍药种子生根效果优于当年采收和贮藏2年的芍药种子。(3)不同贮藏年份的芍药种子在生根过程中生理生化指标变化趋势相似,表现为含水量持续升高,可溶性糖含量先增加后减少,淀粉含量持续减少,可溶性蛋白含量先减少后增加;过氧化物酶活性先升高后降低,过氧化氢酶活性先降低后持续升高。研究发现,-40℃低温处理30d能够有效打破芍药种子下胚轴休眠,促进芍药种子生根,且采收后贮藏1年的芍药种子生根效果最好。     

Mycogen开发出对玉米根蠕虫具有天然抗性的杂种

Mycogen公司宣布,其Agrigenetics植物科学子公司开发出抗玉米蠕虫Diabrotica spp.(玉米生产中的主要害虫)的玉米植株。 Mycogen的总裁兼CEO Jerry Caulder指出:公司已对将天然玉米植物中的抗根蠕虫遗传物质导入其优质商商化杂种的方法克发明申请专利保护。他预测种植对玉米根蠕虫具有天然抗性的种子将在4～5年内实现商品化。