温度、热激蛋白与高粱育性的变化

高粱不育系3A在热激(43～45℃)诱导下结出了种子,由不育系转变为可育系。比较3A和3B线粒体在热激条件的热激蛋白得知,它们的热激蛋白是由核编码的,在细胞质中合成后才运到线粒体中,热激2h,3A出现70、31、24、18和16kDa 5条蛋白带,3B除出现上述5条蛋白带外还多出现96、94kDa 2条,而且70kDa含量比3A大。热激4h,3B的96、94kDa消失,两系趋于一致。此时,3A和3B线粒体总蛋白比热激前大量增加。此后HSPs急剧降低。热激8h,3B线粒体仅有70、31、24和16kDa 4条蛋白带,70kDa特别明显,而3A则全部消失。从而表明,HSPs在3B中是稳定的,在3A中是缺乏或不稳定的,这些差异可能与3B育性稳定性及3A不育性有关。

大豆热激蛋白与内源激素变化的研究

对６个华北生态型大豆品种热激蛋白与内源激素变化研究表明：在开花结荚期，高温促进大豆ＨＳＰ７２－７３的合成，内源ＩＡＡ和ＡＢＡ也随之发生变化。不同大豆品种ＨＳＰ７２－７３、ＩＡＡ和ＡＢＡ的变化有显著差异，抗倒伏，抗脱落的品种表现较强的ＨＳＰ７２－７３合成能力。

水稻HSPs诱导合成的研究

水稻HSPs在37—40℃开始启动合成,在43℃合成量最大。43℃处理0—9.5小时,可诱导合成两组共18种HSPs。第一组8种HSPs在热激后立即启动合成,其分子量大于50kd;第二组10种HSPs在热激处理3.5小时才启动合成,所有低分子量HSPs都集中在这一组。我们认为,HSPs合成的多级调控主要受处理时间制约,而与高于热激诱导临界温度之上的温度变化无关或关系不大。mRNA体外翻译的结果表明水稻热激mRNA是在热激后新合成的。

一个特性优良的大豆新种质-耐阴黑豆

耐阴黑豆的光合产物合成和积累多，每天运往豆荚、豆粒的干物质明显高于凤交６６－１２和京黄３号，它的ＣＯ２补偿点低，花荚脱落率低，产量也高。同时，经Ｎｏｒｔｈｅｒｎ斑点杂交测定，它的硝酸还原酶基因，二磷酸核酮糖羧化酶小亚基基因及３－磷酸甘油醛脱氢酶基因等在花荚期的叶片中表达能力均高于对照品种京黄３号，特别是在干旱和阴湿的逆境条件下，它们的高效表达更为突出。上述的特性表明，耐阴黑豆是一个特性优良的大豆新种质。

热胁迫对不同发育阶段大豆生长素和脱落酸含量的影响

大豆等植物体内细胞受热或受其它理化因素（如：重金属离子、乙醇、氨基酸类似物）、以及缺氧、DNA损伤、病毒感染等病理因素刺激后，促发应激反应，启动某些基因表达，能产生各种生理活性物质以及各种酶类，共同调控代谢过程和某些激素的活动，如：吲哚乙酸（IAA）、脱落酸（ABA）等。这些内源IAA和ABA共同作用，调节着大豆的抗逆性，从而影响着大豆的农艺性状。本试验对华北生态型的六个大豆栽培种，进行热激处理，取其第三片展开叶，测其内源IAA和ABA含量。这些品种分别是：早熟17，诱处4号，诱变31，耐阴黑豆、科丰6号和科丰34（Tab.1)。初花期，第一天热激（43－45℃，4h）后，它们的IAA和ABA水平均显著高于对照（30－33℃）（Fig.1)。然而，在连续二天热激后（43－45℃，4h/d），大多数品种的IAA和ABA比第一天减少（Fig.2)。盛花期连续热激处理二天（43－45℃，4h/d），IAA水平一般低于对照（30－33℃），半数品种ABA水平也低于对照（Fig.3）。结英期连续两天热激后（45℃，4h/d），IAA和ABA含量均显著高于对照（30－33℃）（Fig.4）。

双色A与不同胞质类型高粱不育系同工酶的比较分析

本文对双色 A 高粱新不育系进行了酯酶同工酶和细胞色素氧化物酶同工酶的研究.结果表明,该不育系的遗传背景与 A_1A_2和 A_3不同胞质类型的不育系具有明显的差异。但双色 A 是否为新不育系类型,还有待进一步的研究。

高粱细胞质雄性不育与HSC_(70)mRNA的关系

使用注射方法把HSP_(70)反义cDNA导入到高粱不育系(3A)和可育系(3B)幼穗中,并分别进行热激或常温处理.发现常温时3A花药细胞中是缺乏HSC_(70)mRNA的,此时3A为不育;当热激处理时,3A中出现了HSC_(70)mRNA,此时3A由不育变为可育.在3B花药细胞中,不论是常温还是热激条件下都出现HSC_(70)mRNA.对花药细胞线粒体总蛋白量测定表明,3A幼穗经热激处理后,它的线粒体总蛋白量是热激前的2.7倍(紫外测定值为3.0倍),与3B常温时含量相当.这表明,常温条件时3A花药细胞中线粒体总蛋白量减少和HSC_(70)mRNA缺乏与高粱不育性表现是一致的.

HSP_(70)反义RNA对高粱花粉的正常形成的影响

人们发现热激蛋白(Heat shock protein,HSP)普遍存在于动物、植物、微生物和人类之中,它们当中有些具有分子伴侣(Molecular chaperon)的作用,如HSP_(60),HSP_(70),HSP_(90)等,它们参与细胞合成的蛋白多肽折叠,组装成有功能的结构,把它们运输到相应的场所或细胞器中,它们还能修复细胞DNA和核仁的损伤等.因此,它们具有“管家蛋白”的作用,它们对细胞的正常生活、功能发挥和应付外界恶劣环境的变化起着重要作用.在不同生物中同一种热激蛋白,其DNA序列具有很大同源性.我们较早地发现和报道了HSP与高粱雄性不育现象有密切关系.后来我们发现在热蛋白中是HSP_(70)与高粱雄性不育密切相关.但这种关系究竟是因果关系还是平衡关系?本文使用反义RNA研究了这一问题.