禾谷镰孢单端孢霉烯族毒素在小麦组织中的积累

本试验将禾谷镰孢一高产毒菌株 B4 - 1采用单小花注滴法接种于小麦抗赤霉病品种苏麦 3号和感病品种宁麦 6号 ,用气 /质联检法测定接种后 4、8、12、16和 2 0 d组织中的单端孢霉烯族毒素积累量。结果显示 ,在病组织中有脱氧雪腐镰刀菌烯醇 (deoxynivalenol,DON)、15 -乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15 - acetyldeoxynivalenol,15 - ADON )和 3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇 (3- acetyldeoxynivalenol,3-ADON)等 3种单端孢霉烯族毒素 ,但未发现雪腐镰刀菌烯醇 (nivalenol)和镰刀菌酮 - X(fusarenon- X)等毒素。抗病品种病穗组织中 ,DON平均含量由接种后 4 d的 2 9.5 μg/ g dry weight(gdw)下降到 2 0d时的 15 .7μg/ gdw,15 - ADON和 3- ADON量则较低 ,分别为 1.5～ 3.6μg/ gdw和 <1.7μg/ gdw;而同期感病品种病穗组织中的 DON量则由 2 3.1μg/ gdw上升到 4 7.7μg/ gdw,15 - ADON和 3- ADON量均较高 ,分别达 8.6～ 10 .0μg/ gdw和 2 .6～ 8.3μg/ gdw。在抗、感病品种无症状穗组织中 ,3种毒素的含量均很低 (<0 .5 μg/ gdw)。同时 ,本研究还首次在感病品种的穗颈 (总花梗 ,peduncle)组织中检测到大量的 DON和 15 - ADON及少量的 3- ADON。

用“对话”试验探索植物组织培养机制并建立适用性广的小麦组织培养方法

以小麦为试材,以揭示培养因素与培养结果之间的对应关系为目标,通过用类似“对话”试验的方法探索了基因型、外植体类型、培养基、培养条件等在植物组织培养中的作用和影响。结果表明,基因型不影响愈伤组织的形成,只影响和决定愈伤组织的质量。外植体既影响愈伤组织的形成,又影响愈伤组织的质量。由外植体类型造成的愈伤组织质量差异并不亚于由基因型所造成的差异,但其作用主要表现在离体培养的早期阶段。培养基除了向培养物提供营养外,不同培养基之间的差别更主要地表现为对愈伤组织质量的不同调控效应。一般情况下,2,4-D和NH4+对细胞分裂、愈伤组织生长表现为促进作用;细胞分裂素和NO3-对细胞分裂、愈伤组织生长表现为抑制作用。光照具有类似细胞分裂素的效应。温度变化对愈伤组织质量也具有调控作用。各培养因素的作用实际上均转化为生理生化效应。借助这种认识,所有培养因素的作用均可在生理生化水平得到解释。据此,植物组织培养的可预见性和可控性得到大幅度增强。通过本研究,为小麦组织培养建立了有较广泛适用意义的方法。

激素对小麦愈伤组织诱导和植株再生的影响

比较了 2 ,4 D和Picloram对小麦愈伤组织诱导和植株再生的影响 .实验结果表明 ,培养基中加入 2 ,4 D的诱导效果优于Picloram ,2 ,4 D加入量为 6mg/L时 ,诱导的愈伤组织的分化效果最好 .对不同小麦品种幼穗愈伤组织诱导和植株再生的比较结果表明 ,鄂恩 1号、鄂麦 1 1、鄂麦 1 2和山农 1 35 5等有较高的植株再生率 ,其中前 3个材料植株再生率达 90 %以上 ;从幼穗、幼胚和成熟胚的比较结果来看 。

胚龄对小麦盾片组织培养的影响

研究了播种时间、取材时间和盾片大小对小麦愈伤组织诱导、器官分化和植株再生的影响.结果表明,元月初播种的材料具备很好的盾片组织培养效果,生根和绿点率都可达100%,植株再生频率平均为46%;开花后第16 d取材,生根和绿点率都达100%,植株再生频率平均达80%;达到最佳组织培养效果的的盾片大小为0.15～0.20 cm.

条形柄锈菌吸器特异效应蛋白Hasp68抑制寄主免疫并与小麦组织蛋白酶B互作

作为活体营养专性寄生真菌,条形柄锈菌(小麦条锈病)在侵染过程中通过形成吸器向寄主细胞释放效应蛋白,干扰寄主的防卫反应,促进其侵染与致病。因此,条形柄锈菌效应蛋白的鉴定与功能研究对揭示其毒性机理具有重要意义。本实验室前期完成了条形柄锈菌CYR31生理小种吸器转录组分析,从中鉴定得到一个吸器特异诱导表达分泌蛋白Hasp68,利用农杆菌侵染在烟草细胞中瞬时表达该基因,能够抑制小鼠促细胞凋亡蛋白Bax诱导的细胞程序性死亡,鉴定为条形柄锈菌候选效应蛋白。Hasp68基因全长318bp,编码105aa,N-端包含20aa的信号肽,无保守结构域。BlastX分析表明Hasp68为条形柄锈菌特有效应蛋白,在其他真菌中无同源蛋白,且在条形柄锈菌16个菌系中呈较低的序列多态性,表明其在条形柄锈菌的进化过程中相对保守。借助荧光假单胞菌EtHAn的三型分泌系统,在小麦细胞中过表达Hasp68能够抑制由非致病细菌引起的PTI(PAMP-triggered immunity)相关胼胝质的积累;同时,也能抑制小麦与无毒条形柄锈菌互作中ETI(effector-triggered immunity)相关的活性氧爆发和过敏性坏死反应,表明效应蛋白Hasp68具有抑制寄主免疫反应的功能。利用酵母双杂交系统筛选Hasp68在小麦中的互作蛋白,发现其与组织蛋白酶B(cathepsin B)TaCTSB互作,双分子荧光技术进一步验证二者在烟草细胞中共表达存在互作,初步揭示了效应蛋白Hasp68的互作靶标。

淀粉对高水分挤压组织化小麦蛋白产品特性的影响

研究小麦淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉的添加量对高水分挤压组织化小麦蛋白产品特性的影响。以小麦蛋白为主要原料,采用高扭矩双螺杆挤压装备开发高水分组织化小麦蛋白,并分析了组织化蛋白色泽品质(L~*、a~*、b~*、ΔE)、质构特性(组织化度、硬度、黏着性、弹性、聚结性、咀嚼度)以及感官评价。结果表明:小麦淀粉、玉米淀粉的添加均可显著提高组织化蛋白产品的色泽品质,马铃薯淀粉的添加对组织化蛋白色泽品质影响不显著。淀粉的添加可显著提高组织化蛋白的组织化度。随着淀粉添加量的增加,组织化蛋白质构特性(硬度、弹性、聚结性、咀嚼度)均逐渐降低。添加适量小麦淀粉(5%)、玉米淀粉(5%)均可提高组织化蛋白感官品质,马铃薯淀粉的添加会降低感官品质。综合考虑组织化蛋白色泽品质、组织化度、质构特性和感官品质,添加小麦淀粉(5%)或玉米淀粉(5%)较合适,不仅达到了降低生产成本的目的,而且提高了组织化蛋白色泽品质、组织化度和感官品质。

挤压工艺参数对高水分组织化小麦蛋白产品特性的影响

研究含水量、螺杆转速、喂料速度、挤压温度等挤压工艺参数对高水分组织化小麦蛋白产品特性的影响。以小麦蛋白为主要原料,采用高扭矩双螺杆挤压装备开发高水分组织化小麦蛋白,并分析了产品色泽品质(L~*、a~*、b~*、ΔE)、质构特性(组织化度、硬度、黏着性、弹性、聚结性、咀嚼度)、感官评价。结果表明:随着含水量的升高,组织化蛋白产品色泽品质呈上升趋势,质构特性(组织化度先下降后升高)呈下降趋势;随着螺杆转速的升高,组织化蛋白产品色泽品质呈先升高后下降趋势,质构特性呈先下降后升高趋势;随着喂料速度的升高,组织化蛋白产品色泽品质、质构特性(组织化度先下降后略有升高)呈上升趋势;随着挤压温度的升高,组织化蛋白产品色泽品质、质构特性呈先升高后下降趋势。综合考虑组织化蛋白产品色泽品质、质构特性和感官评价,较适宜的挤压工艺为含水量49%,螺杆转速330 r/min,喂料速度10~11 kg/h,挤压温度170℃。

2-脱氧葡萄糖作为小麦愈伤组织筛选剂的研究

传统的转基因育种所带来的食品安全和环境安全问题是研究者无法回避的,选用生物安全性标记基因对转基因愈伤组织进行筛选是解决这一问题的重要途径。为寻找一种新型的生物安全型筛选剂用于小麦愈伤组织的筛选,并确定其最佳使用浓度,尝试利用2-脱氧葡萄糖(2-DOG)作为小麦遗传转化过程中愈伤组织的筛选剂,设置了0、400、600、800、1 000和1 500mg·L-1六个浓度梯度对4种小麦基因型的愈伤组织的再生进行了筛选。结果表明,800mg·L-1的2-DOG浓度为合适的筛选浓度,筛选时间以3周较合适。

添加剂对组织化小麦蛋白结构的影响

以小麦蛋白为原料,研究不同食品添加剂对双螺杆挤压组织化小麦蛋白质构特性的影响。结果表明,三聚磷酸钠对组织化小麦蛋白的黏着性、弹性有着显著性影响(P<0.05);L-抗坏血酸钠对挤压产品的硬度、咀嚼度有显著性影响(P<0.05);碳酸氢钠可以使产品的硬度、弹性、咀嚼度和恢复性分别提高33.9%、45.8%、167.8%和39.1%。添加海藻酸钠后挤压产品的黏着性提高63.5%,弹性降低29.2%。红外光谱分析显示添加碳酸氢钠可以降低组织化小麦蛋白的β-转角,提高无规则卷曲、α-螺旋和β-折叠的相对含量;添加海藻酸钠后蛋白质的无规卷曲相对含量明显降低。拉曼光谱分析表明L-抗坏血酸钠和碳酸氢钠提高了小麦蛋白二硫键含量,而三聚磷酸钠和海藻酸钠导致二硫键含量降低。扫描电镜结果显示,三聚磷酸钠促使挤压产品生成片状结构,L-抗坏血酸钠能够显著提升纤维结构,碳酸氢钠能够形成更多更大的气腔结构,海藻酸钠能够使组织化小麦蛋白产品的纤维状组织结构变得更加紧密。

软X射线同步辐射对小麦细胞膜脂质过氧化产物及相关酶活性的影响

采用不同剂量的软X射线辐照处理小麦种子,研究了种子的萌发率、幼苗组织细胞的脂质过氧化作用的产物及其相关酶活性变化等生物效应。同时,还对其作用机理进行了初步探讨。结果表明:在剂量为72216 J/cm2范围内,小麦种子萌发率随剂量的增加而增加,但随后急剧下降;在剂量为72216 J/cm2范围内, 脂质过氧化作用产物丙二醛(MDA)的含量随剂量增加而增加;其相关的过氧化保护酶:过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等并不随MDA增加而稳定增加,并且三种酶之间的活性变化不表现出明显的同步性,存在相互协调的关系;叶绿体中叶绿素含量及抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性始终低于对照组。

铜对小麦植株碳水化合物和溶性固形物组分的影响

日本北海道中心农业试验站的土壤学家给栽培于北海道三笠地区缺铜土壤中的小麦,每公顷施用40公斤硫酸铜或不施铜肥以供对照。 试验结果表明,不同品种的小麦子粒产量可由对照田块的每公顷0.37—1.03吨提高到施铜田块的每公顷2.65—5.86吨。经施用铜肥后,秸秆产量也有相应增加。已发现缺铜植株旗叶期的茎秆和叶。

妙用知识

【正】 草木灰液在小麦生产上的妙用 各种农作物燃烧后的灰粉、含农作物所需要的各种元素,如磷、钾、碳、钙、镁、硼、铁等,其中以钾、钙含量较多。将草木灰浸泡过滤后得到的草木灰液,在小麦生产上有着广泛的作用。

遗传 育种

W990598 美国55个白粒小麦贮藏蛋白基因座的等位性变异[刊,英]/Redaelli,R.…∥Plant Breeding.-1997,116(5).-429～436[WB-TA,1998,15(2),962]W990599 普通小麦4B 和4D 染色体上 GA 不敏感 Rht 基因座的分子比较作图[刊,英]/Brner,A.…∥Theoretical and AppliedGenetics.-1997,95(7).-1133～1137[WBTA,

生物技术

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