小麦地方品种淀粉颗粒结合蛋白及淀粉含量差异研究

淀粉颗粒结合蛋白包含了多种淀粉生物合成的关键酶,对作物淀粉品质有重要影响。本研究利用1D-SDS-PAGE,分离了74份四川、西藏及云南毗邻地区小麦的淀粉颗粒结合蛋白,对突变材料进行了分子标记检测,对总淀粉和直链淀粉含量差异进行了比较。发现供试材料中,在分子量57～130 kDa区域共有9种不同的蛋白条带。其中,2个条带可能为新的淀粉颗粒结合蛋白;存在12份Wx-B1缺失的自然突变体和3份稀有的SGP-B1缺失突变体;筛选到直链淀粉含量超过30%的材料2份,直链淀粉含量为15%左右的材料10份。这些材料为小麦淀粉品质改良及淀粉生化合成机理研究提供了基础。     

磷石膏浸提液对豌豆种子生理及幼苗生长的影响

利用不同浓度的磷石膏浸提液处理豌豆种子,测定豌豆种子淀粉酶活性、可溶性糖、种子生命力、吲哚乙酸含量、吲哚乙酸氧化酶活性和发芽率、苗高、植株鲜重。结果表明:磷石膏浸提液处理后,豌豆种子可溶性糖含量和吲哚乙酸含量分别比对照增加6.7%～43.3%和9.4%～40.8%。豌豆幼芽中α-淀粉酶活性和吲哚乙酸氧化酶活性分别比对照高出8%～64%和15.2%～30.9%;发芽率、苗高和植株鲜重分别比对照提高10%以上。表明磷石膏能促进豌豆萌发和生长。     

一株高产淀粉绿藻——标志链带藻在废水中的培养及对氮磷的去除

为了研究标志链带藻(Desmodesmus insignis strain JNU24)在不同Na NO3浓度和不同废水浓度培养下的生长与代谢产物积累状况,评估标志链带藻对废水的处理能力,本研究利用柱状光反应器对标志链带藻进行培养,分别对4种Na NO3浓度的BG-11培养基和4种废水浓度培养下藻细胞的生物量、蛋白质含量、碳水化合物含量和淀粉含量进行了测定。结果显示,在BG-11培养基中,氮浓度为9.0 mmol/L时,藻细胞生物质浓度最高,达6.23 g/L;在废水培养下,未稀释的原废水实验组,其藻细胞生物质浓度最高,达10.31 g/L;75%废水培养下,藻细胞的淀粉含量最高(达50.9%),单位体积藻细胞淀粉含量和产率分别为4.86 g/L和405 mg·L~(-1)·d~(-1),且显著高于不同浓度Na NO3的BG-11培养基组。本研究还测定了标志链带藻对废水中氮、磷的去除效率,结果显示不同浓度废水培养下,氮、磷的去除效率最高可达90.8%和98.7%。基于柱状反应器中的最佳培养效果,以9.0 mmol/L Na NO3的BG-11培养基和75%废水于3.0 cm光径平板光生物反应器中进行室内扩大培养,结果显示在75%废水培养下,藻细胞生物质浓度达9.75 g/L,淀粉单位体积含量和产率分别达到4.75 g/L和230 mg·L~(-1)·d~(-1),且为9.0 mmol/L Na NO3的BG-11培养基培养的3倍。通过沉降特性分析发现,藻细胞收获90 min后均完全沉降,具有较强的沉降性能。本研究标志链带藻能够耐受废水中较高的氮、磷浓度,且对废水中氮、磷有显著的去除作用;该藻能利用废水中的营养成分积累较高的生物量和淀粉含量并且藻细胞能快速沉降,具有极高的经济价值和应用价值,是一株淀粉生产能力较高和废水处理能力较强的极具开发潜力的藻株。     

微藻淀粉代谢研究进展

近200年来,化石燃料的大量燃烧导致过量的CO2被排放到空气中,造成全球气候变暖。这种环境问题引起了人类的关注深思,因此,开发一种新型的、可持续利用的能源已经迫在眉睫。相对于其它绿色能源,研究者认为微藻不仅能通过光合自养将CO2转变为有机质,而且还不占用农业土地,具有很好的发展前景。本综述介绍了微藻淀粉的国内外研究现状,淀粉的生物合成机制,提高淀粉积累的方法以及在分子层面上了解合成淀粉的代谢通路和调控基因,以便获得大量的淀粉来生产生物乙醇,给人类提供新能源。     

皮肤细胞复合改性聚乳酸构建组织工程皮肤

目的:探讨以改性聚乳酸为细胞外基质网架构建组织工程皮肤的可行性。方法:采用盐溶法制备机械性能得到部分改进的聚乳酸多孔泡沫网架,向改进的聚乳酸网架接种真皮成纤维细胞和表皮角质形成细胞,以普通聚乳酸支架作为对照,构建组织工程皮肤。体外培养一周,对网架进行形态学观察。主要观察指标:①一般形态观察②组织学观察。结果:复层组织工程皮肤在结构上与正常皮肤相似,具有真皮、表皮双层结构。改性聚乳酸网架上有双层细胞生长,生长的细胞与网架接触,并且在其表面形成较为明显而连续的细胞层。随着培养时间的延长,发生了一系列变化:表皮部分细胞层数逐渐增多,真皮部分细胞也逐渐增多,并向表皮层深入,位于表皮与网架之间。结论:双醛淀粉作为良好的增柔剂在改善聚乳酸网架的机械性能的同时,也具有良好的细胞相容性,不影响细胞的生长增殖和代谢,可以进一步用作组织工程皮肤的支架材料。     

籼稻稻米蛋白质含量与外观品质性状间不同遗传体系的条件遗传相关分析

选用稻米蛋白质含量等品质差异较大的7个籼型不育系(A)及相应的保持系(B)与5个籼型恢复系(R)杂交,组成7×5不完全双列杂交组合。应用包括胚乳、细胞质和母体植株基因的遗传主效应以及基因型×环境互作效应的数量性状遗传模型及非条件和条件分析方法,研究了籼稻稻米蛋白质含量与外观品质性状间的遗传相关性,进一步揭示了籼稻糙米重、稻米直链淀粉含量对稻米蛋白质含量与外观品质性状间遗传相关性的影响。非条件分析的结果表明,除了与糙米厚的相关性未达到显著水平以外,蛋白质含量与其它稻米外观品质性状间的遗传相关性均达极显著水平,其中与糙米宽间的相关性表现为正值,其余为负向相关。条件分析的结果显示,糙米重和直链淀粉含量对稻米蛋白质含量与外观品质性状间的遗传相关性均可产生较大的影响。糙米重主要通过基因型×环境互作效应影响蛋白质含量与外观品质性状间的遗传相关性,其中对蛋白质含量与糙米长、糙米宽、糙米厚间遗传相关性的影响主要表现为负向作用,而对蛋白质含量与糙米长宽比、糙米长厚比间遗传相关性的影响则表现为正向作用。稻米直链淀粉主要通过细胞质遗传主效应和母体加性效应影响蛋白质含量与糙米长、糙米长宽比、糙米长厚比间的遗传相关性,而对蛋白质含量与糙米宽间的相关性影响主要表现为负向作用。     

淀粉含量不同的玉米自交系籽粒淀粉积累及其关键酶活性

以2个高淀粉和2个低淀粉玉米自交系为材料,分析了玉米籽粒淀粉的动态积累规律,同时对高低淀粉玉米籽粒灌浆过程中淀粉生物合成关键酶活性的动态变化及其与淀粉积累动态的相关性进行讨论分析。研究结果表明:灌浆过程中4个自交系淀粉含量变化趋势均呈sigmoid型曲线。灌浆过程中ADPG-PPase(腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶)、SSS(可溶性淀粉合成酶)、GBSS(颗粒结合淀粉合成酶)活性均呈单峰曲线变化,峰值都出现在20～30DAP(授粉后天数)。2个高淀粉自交系的Q酶(淀粉分支酶)活性也呈单峰曲线变化,峰值也出现在20DAP,而2个低淀粉自交系的Q酶活性则呈双峰曲线变化,2个峰值分别出现在15～20DAP和30～35DAP。4个自交系籽粒淀粉的积累速率与各自交系ADPG-PPase、SSS和GBSS的活性变化呈极显著正相关。各自交系关键酶活性之间,ADPG-PPase、SSS和GBSS三者间活性变化呈极显著正相关,这3种酶活性变化与Q酶活性变化也呈不同程度的正相关。     

虹鳟幼鱼对不同淀粉的利用

试验旨在考察不同淀粉种类对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)幼鱼生长性能、血清生化指标、肝脏糖代谢酶、肝脏组织学和摄食后血糖含量的影响。选用木薯淀粉、小麦淀粉、豌豆淀粉和玉米淀粉为淀粉源,设置相同的淀粉水平(15%),配制4组等氮等脂饲料,饲喂初始体重(7.7±0.1) g的虹鳟56d。结果表明,木薯淀粉组增重率最高(1049.3%),饲料系数最低(0.83)。各组脏体比、肝体比、全鱼和肝脏常规组成无显著差异(P>0.05);豌豆淀粉组肝糖原含量显著低于其他组(P<0.05)。各组血清甘油三酯、总胆固醇、谷草转氨酶和谷丙转氨酶无显著差异(P>0.05)。木薯淀粉组和小麦淀粉组肝脏己糖激酶活性显著高于豌豆淀粉组和玉米淀粉组(P<0.05),玉米淀粉组肝脏磷酸果糖激酶活性显著低于木薯淀粉组和小麦淀粉组(P<0.05)。摄食后,各组的血糖含量均在7h达到最高,木薯淀粉组在摄食后1—7h内的血糖含量显著高于其余3组(P<0.05)。各组的肝脏组织形态无显著差异。综上,木薯淀粉较其他3种淀粉更适宜作为虹鳟饲料的淀粉源。     

解淀粉芽孢杆菌高效合成胞苷的代谢调控机制及育种策略

胞苷是合成抗病毒、抗肿瘤药物的良好中间体,也是核苷酸类保健食品和功能性食品的重要原料。主要论述了解淀粉芽孢杆菌高效合成胞苷的代谢调控机制和构建胞苷高产菌株的育种策略。重点阐述了通过提高解淀粉芽孢杆菌嘧啶操纵子转录水平,增强胞苷合成代谢途径、阻断胞苷降解途径、增大磷酸戊糖途径向胞苷合成途径的分流量、提高胞苷合成前端代谢物PRPP的合成量、增强中心碳代谢流向胞苷合成途径、减少旁路代谢途径及促进胞苷的分泌等方法,选育出胞苷高产菌株,不仅为胞苷高产菌株的选育提供参考,也为解决目前胞苷工业化生产中存在的问题提供思路。     

02428×合系35 RILs群体糙米和发芽糙米γ-氨基丁酸、抗性淀粉的遗传分析

以水稻02428×合系35的RILs群体及其亲本糙米和发芽糙米为材料,对糙米、发芽糙米各222个群体样品的γ-氨基丁酸、抗性淀粉含量进行测定,以期选育出高γ-氨基丁酸、高抗性淀粉的水稻新品种。研究结果表明,重组自交系糙米、发芽糙米γ-氨基丁酸含量差异不大,群体间存在广泛变异,由主效基因控制。重组自交系糙米、发芽糙米抗性淀粉含量差异大,发芽糙米抗性淀粉平均含量是该群体糙米的1.2倍,群体间存在广泛变异,呈偏态分布。高海拔冷凉气候有利于糙米高抗性淀粉含量的提升与进化。本研究可以为功能水稻的遗传及品种选育提供一定的理论依据。