水稻57H突变体系列的胚乳储藏蛋白质表型多样性及其分类(英文)

种子储藏蛋白质主要由谷蛋白、醇溶谷蛋白和球蛋白组成。这些蛋白质在种子发育期被合成后,经过区室化过程,被蓄积在胚乳中。本研究系统分析了水稻57H突变体的表型多样性,旨在为胚乳储藏蛋白质的遗传调节机制的全面解明展示一个新的前景。胚乳蛋白质的SDS-PAGE分析和免疫印迹分析显示了高量含有57kD谷蛋白前体的水稻57H突变体系列具有多样的储藏蛋白质表型。基于其表型的多样性,57H突变体系列被分成了三种类型。与野生型水稻品种相比,所有的类型Ⅰ突变体(glup4,glup6,Glup5,esp2)不仅高量蓄积谷蛋白前体、少量蓄积成熟型谷蛋白的40kD酸性亚基和20kD碱性亚基,而且显著减少了13kD醇溶谷蛋白b组分和26kDa球蛋白的蓄积;类型Ⅱ突变体(Glup1,glup2)不仅高量蓄积谷蛋白前体,还减少了26kDa球蛋白的蓄积;类型Ⅲ突变体(glup3)除了高量蓄积谷蛋白前体、少量蓄积成熟型谷蛋白亚基之外,并没有减少其它储藏蛋白质的蓄积。结果指出了57H变异系列对储藏蛋白的蓄积具有多样的影响,实质上是关于储藏蛋白质区室化的遗传体系。并就该遗传体系对储藏蛋白质的翻译后区室化及其营养性状的可能的影响进行了讨论。

杨树越冬期间储藏蛋白质的动态变化规律

为了探索营养储藏蛋白质在杨树体内的积累机制和生理功能,采用凝胶电泳SDS-PAGE,对1年生797杨Populus deltoids×P.euramericana越冬期间皮层和根部中的蛋白质质量分数及营养储藏蛋白质组分进行了测定分析。结果表明,这些部位中的蛋白质在越冬期间质量分数逐渐增加;皮层是杨树越冬期间储藏蛋白质的主要场所。越冬期间储藏蛋白质组分变化最明显的是36,32,22,15 kD等蛋白;落叶时蛋白谱带最清晰,36和32 kD蛋白质是杨树营养储藏蛋白质的主要类型。

野栽渗入系水稻籽粒储藏蛋白质含量的QTL遗传解析

以云南元江普通野生稻为供体亲本、以优良籼稻品种特青为受体亲本构建了高代回交群体(BC3)。采用全自动凯氏定氮仪测定糙米中的总氮含量,用总氮含量乘以5.95估算储藏的蛋白质含量,蛋白质含量采用Map Manager QTXb17软件进行数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)定位分析,利用QTL检测分析2次测定的储存蛋白,结果共发现14个对蛋白质含量有较高相关性的QTL。在第1号染色体的RM272、RM243、RM23、RM5、RM212、RM306位点和第2号染色体的RM250位点附近发现了7个能提高蛋白质含量的QTL,它们均来源于野生稻;另外7个QTL位于第6、7、8、10号染色体上,分别是第6号染色体的RM345、第7号染色体的RM295、RM82、RM481、RM172,第8号染色体的RM25,以及第10号染色体的RM258附近的QTL,它们来源于栽培稻亲本特青的等位基因作用表现为提高蛋白质含量。在检测到的QTL中,有6个QTL在2次分析中均被检测到,经分析是较稳定的低蛋白QTL,它们分别为RM243、RM23、RM5、RM295、RM82、RM258。

转反义TRXs基因对小麦萌发过程中储藏蛋白降解的影响

以转反义TRX s基因豫麦18和对照(豫麦18)为试材,测定了小麦种子萌发过程中胚乳内thiocalsin、苹果酸脱氢酶、谷丙转氨酶的活性以及游离氨基酸含量的变化。结果表明,反义TRX s基因的导入能够增加对thiocalsin和苹果酸脱氢酶的抑制,降低其活性,使储存蛋白更难以被降解,谷丙转氨酶增高的速度减慢,种子氨基酸代谢减弱。说明蛋白质代谢缓慢是转反义TRX s基因小麦抗穗发芽的一个主要原因。

新型水稻57H突变体的发掘与表征

在正常型水稻的发育种子中,谷蛋白与醇溶蛋白在胚乳细胞内质网被合成后,作为主要储藏蛋白质分别被蓄积成液泡型蛋白体与内质网衍生型蛋白体。一些57H变异导致57kD谷蛋白前体高量增加与成熟型谷蛋白显著减少,是关于水稻储藏蛋白蓄积的基因突变。本研究采用SDS-PAGE技术,从水稻种质资源中,发现并获得2个57H突变体。种子全蛋白的SDS-PAGE分析显示,这2个突变体兼具57kD多肽链大量增加与13kD多肽链缺失的性状,但并没有成熟型谷蛋白等其他储藏蛋白性状的变化;谷蛋白电泳与免疫印染分析显示其高量增加的多肽链是57kD谷蛋白前体;醇溶蛋白电泳分析显示它们中缺失的多肽链是13kD醇溶蛋白。这些结果表明所得的2份突变体具有与已报道57H突变体不同的性状,它们可能含有关于储藏蛋白质合成表达的未知遗传信息,是全面阐明储藏蛋白合成蓄积遗传调控机制的有用素材。

新型57H突变体和代表性籼稻品种间的SSR解析

GPH2是新型57H粳稻突变体,是研究水稻胚乳储藏蛋白质合成蓄积的理想材料。采用聚合酶链式反应(PCR)、核酸凝胶电泳等技术,解析GPH2突变体与代表性籼稻品种(Kasalath、9311、N22、IR36)间的SSR多态性,得出一个结论:9311和GPH2具有最高频度的SSR多态性。该结果表明,该籼稻品种适合与突变体GPH2配型组合,用于突变基因的定位研究。