反义trxs基因的导入对小麦种子发芽的影响

用基因枪将反义trxs基因导入小麦幼胚 ,经组织培养获得了抗性再生植株。PCR及限制酶切检测显示 ,反义trxs基因在转基因植株中基本完整。生化指标测定及发芽特性试验表明 ,与对照相比 ,转基因籽粒中Trxh活性明显降低 ;水溶蛋白和醇溶蛋白中巯基含量比率以及α 淀粉酶活性都有所下降 ;转基因种子的发芽势明显降低 ,但种子最终发芽率变化不大。

转反义trxs基因小麦籽粒蛋白组分的巯基含量与α-淀粉酶活性的关系

利用反义trxs基因特异引物,对扬麦5号转反义trxs基因株系00TY5的T4和T5代进行了PCR分子鉴定,并对其纯合株系籽粒蛋白质组分的巯基含量、α-淀粉酶活性及二者的相关性进行了测试。结果表明,00TY5的T4和T5代PCR分子检测均呈阳性。与非转基因植株相比,在籽粒成熟和后熟过程中,籽粒清蛋白巯基含量在开花后30 d至成熟后5 d平均降低33.2%,球蛋白巯基含量在开花后20 d至成熟后5 d平均降低42.5%,均达极显著水平(P<0.01);醇溶蛋白和谷蛋白巯基含量有下降的趋势,但降低幅度较小;α-淀粉酶活性低,变异小,尤其在开花后35 d至成熟后10 d,平均比非转基因植株下降36.5%。各种蛋白质组分的巯基含量与α-淀粉酶的活性呈正相关关系,清蛋白巯基含量在成熟前与α-淀粉酶活性相关性达极显著水平(P<0.01);球蛋白巯基含量在成熟前10 d至成熟后10 d达显著水平(P<0.05);贮藏蛋白巯基含量与α-淀粉酶活性的相关性在各时段均较高。

大麦转化体系的改进及TrxS基因的转化

以啤酒大麦品种"晋引6号"的幼胚为转化起始材料,用基因枪法将分别携带有目的基因(TrxS)和除草剂基因(筛选基因,Bar)的两个质粒进行了共转化,同时对基因转化的相关技术和植株再生的培养方案进行了优化。结果表明,受体材料宜选用预培养15d的幼胚;在培养前2周添加1mg/LABA可抑制胚芽萌发而且有助于胚性愈伤组织的形成;1.0mg/LZT与0.1mg/LIAA激素配比可有效促进愈伤组织的分化。利用优化的培养条件,经在含3～5mg/L筛选剂PPT的培养基上筛选、再生及生根培养。共在178块抗性愈伤组织上获得11株再生植株,再生率达到6.2%,经对T0、T1、T2代PCR、nestedPCR和Southern杂交检测表明,TrxS基因已经稳定整合到大麦基因组中且遗传稳定、结构完整。

转反义trxs基因小麦株系01TY18遗传分析及抗穗发芽特性

以豫麦18为受体导入反义trxs基因获得的株系01TY18(T0)为材料,运用PCR、实时荧光RT-PCR以及离体整穗发芽的方法,对反义trxs基因在转基因小麦中的遗传稳定性、基因表达和抗穗发芽特性进行了研究.结果表明,8个T1代转基因株系中有6个株系目的基因检测呈阳性,且在以后的世代中能够稳定遗传并呈典型的孟德尔单基因3∶1分离规律;反义trxs基因在6个转基因株系中能够正常表达且表现出显著的抗穗发芽特性.与非转基因对照相比,转基因株系穗粒发芽率和穗发芽度平均分别降低62%(P<0.01)和50.8%(P<0.01).

转TRXS基因啤酒大麦种子中硫氧还蛋白H与淀粉酶活性变化

导入TRXS基因后,转基因大麦籽粒的硫氧还蛋白H活性明显提高;淀粉酶活性也明显提高,其中Α-淀粉酶活性在开花后30D提高了3倍以上,随着籽粒的发育,转基因对Α-淀粉酶活性影响作用减少,对Β-淀粉酶活性的影响有同样的趋势;转基因大麦种子发芽势明显提高。说明TRXS基因有望改善啤酒大麦的制麦特性和品质特性。

反义trxs基因对转基因小麦种子内源trxh基因表达的影响

以转反义硫氧还蛋白基因（anti-trxs）株系01TY70-1-17．5及其对照小麦品种‘豫麦70’为试验材料，以小麦中稳定表达的肌动蛋白基因actin为内标，用半定量反转录聚合酶链式反应（semi-QRT．PCR）方法，对转基因株系及其对照种子中trxh基因时空表达情况进行了检测。检测结果表明，花后15～30d转基因株系trxh基因转录量平均比对照下降了20．1％，花后25d显著低于对照（尸．〈0．05）；胚乳trxh基因转录量最低，平均比对照低19.4％；种子吸涨24h时间内，转基因株系trxh基因转录量较对照均略低，但差异不显著。表明，外源trxs基因的导入直接干扰了内源基因的表达。

TrxS基因的表达及其对大麦种子淀粉酶活性的影响

【目的】分析TrxS基因对大麦种子发芽及淀粉酶活性的影响,为TrxS基因对大麦种子代谢的调控提供了理论依据。【方法】以转TrxS基因啤酒大麦株系为材料,从分子水平和生理指标进行分析。【结果】实时荧光RT-PCR检测证明TrxS基因在RNA水平上能够表达;转基因大麦籽粒α-淀粉酶和β-淀粉酶活性明显提高,发芽1-5d转基因大麦种子α-淀粉酶活性比对照分别增加5.86%、75.24%、118.51%、71.02%和22.99%,β-淀粉酶活性分别比对照增加19.29%、14.68%、35.47%、23.62%和2.67%;种子的发芽能力提高。【结论】TrxS基因能够促进种子发芽。

反义TrxS基因在小麦中的表达及对小麦种子蛋白酶活性和蛋白组分的影响

为了揭示反义硫氧还蛋白基因(anti-TrxS)在抗穗发芽小麦中的作用机制,探讨转基因小麦中蛋白酶活性和蛋白组分的变化规律,以转反义TrxS基因小麦株系为材料,用荧光定量RT-PCR、SDS-PAGE和生理指标测定的方法,对转基因株系和对照种子萌发过程中反义TrxS基因表达、蛋白酶活性和蛋白组分进行了检测。结果表明,反义TrxS基因在RNA水平上能够表达;转基因小麦籽粒蛋白酶活性明显下降,种子吸涨12、24、48、729、6和120 h后,转基因小麦种子蛋白酶活性比对照分别降低27.3%、30.7%、19.1%、19.4%、23.7%和13.5%;转基因小麦籽粒谷蛋白、醇溶蛋白的SDS-PAGE分析表明,反义TrxS基因的导入抑制了转基因小麦籽粒谷蛋白和醇溶蛋白大分子亚基二硫键(S-S)向巯基(-SH)的转化,从而使蛋白质的降解延缓。

转Trxs基因大麦品系Y002麦芽品质分析

对转Trxs基因大麦品系Y002种子的发芽特性、麦芽品质及其相关指标进行了研究,结果表明:(1)转基因品系Y002的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数等项指标分别比对照TrankgLin增加了9.70%、11.11%、10.37%和7.20%;(2)品系Y002的麦芽品质优于对照,其叶芽长度、糖化力、a-氨基氮、可溶性氮和库尔巴哈值分别为对照的1.03倍、1.03倍、1.11倍、1.09倍和1.13倍;(3)品系Y002种子发芽期淀粉酶和蛋白酶活性显著高于对照;(4)品系Y002种子的B组醇溶蛋白聚合程度加剧,萌发期降解速率显著快于对照,并且出现特异的蛋白条带。综上所述,转基因大麦品系Y002的酿酒品质显著优于对照,可作为培育优质啤酒大麦品种的理想材料。

转反义trxs基因对小麦种子α-淀粉酶活性的影响

通过PCR检测,转基因小麦植株均出现474 bp的目的带,说明反义trxs基因已整合到小麦基因组上。经 测定在种子萌动过程中转基因种子的α-淀粉酶活性低于未转基因种子,证明该基因能够正常表达,从而使转基因品 种具有抗穗发芽的能力。

转反义trxs基因对小麦种子萌发过程中淀粉水解酶的影响

检测转反义trxs基因小麦种子萌发过程中胚乳内α-淀粉酶、β-淀粉酶和支链淀粉酶活性变化的结果表明,在种子萌发4d内,转基因小麦3种酶的活性态酶活性均低于野生型小麦,而3种酶的抑制态酶活性则均高于野生型小麦,转基因小麦淀粉酶的抑制程度高于野生型小麦,这可能是转基因小麦酶活性降低的原因之一。

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.

转trxS基因大麦发芽种子水解酶活性的变化(英文)

利用转基因技术是改良大麦品种品质的有效途径。研究了转trxS基因对大麦种子发芽过程中水解酶活性的影响,结果表明转基因种子中α-淀粉酶、自由态β-淀粉酶和极限糊精酶的活性比未转基因种子高;转基因种子醇溶蛋白和谷蛋白中巯基的含量提高,说明该基因能够表达,为大麦育种和品质改良提供新的途径。

转反义Trxs基因小麦灌浆期内源Trxh基因表达及淀粉酶活性的研究

为了进一步揭示反义Trxs基因在抗穗发芽小麦中的作用机理,以转反义Trxs基因的T4代转基因株系（以豫麦70为受体）为材料,运用RT-PCR检测和酶活性测定方法,对其灌浆过程中硫氧还蛋白h（Trxh）基因在不同水平上的表达方式以及α-淀粉酶活性进行了检测。结果表明,转基因小麦籽粒中内源Trxh基因mRNA转录量、Trxh硫氧还蛋白h活性和α-淀粉酶活性均显著低于未转基因的,平均分别比未转基因籽粒下降了21.1%,23.2%和12.6%。其中,花后25-30 d抑制作用最大。回归分析表明,Trxh基因表达量与Trxh活性、α-淀粉酶活性均呈极显著或显著正相关。说明反义Trxs基因的导入干扰或部分抑制了小麦内源同源基因的表达,致使Trxh表达量减少,Trxh活性降低,从而导致了α-淀粉酶活性的降低。

反义trxs基因导入对小麦籽粒脱支酶活性的影响

以转反义硫氧还蛋白基因株系01TY34-73-9及其对照品种‘豫麦34’为材料,运用PCR检测和酶活性测定的方法,对转基因株系遗传稳定性以及转基因与对照种子中脱支酶活性进行测定。结果显示:(1)外源基因已经稳定遗传至后代;(2)转基因种子在不同成熟时期和不同萌发过程中的脱支酶活性与对照相比均有不同程度的降低平均降低10.3%,但仅花后25 d到收获后5 d脱支酶活性显著低于对照,其中最低值出现在花后30 d,平均比对照下降了12.0%;(3)在花后30 d和后熟5 d萌发过程中,转基因种子脱支酶活性始终低于对照,平均下降6.2%和22.2%。表明反义trxs基因的导入干扰了小麦trxh基因的表达,使trxh转录量减少,小麦籽粒中脱支酶的活性受抑。

大麦品种资源筛选与TrxS基因的转化利用

对68份大麦种质材料在河南郑州生态条件下进行农艺性状和生态适应性鉴定,从中筛选出适合河南省生态条件的综合农艺性状好的材料31份;利用国家小麦工程技术研究中心获得的转基因大麦新品系,通过有性杂交及回交的方法,将TrxS基因导入41份材料中,经PCR和RT-PCR检测,证明TrxS基因已初步整合进20份材料中,且在部分材料中能够正常表达。本研究获得的材料将为大麦品质育种提供新的种质资源,为分子标记辅助育种提供科学依据。

转TrxS基因对啤酒大麦种子贮藏蛋白含量的影响

为探讨导入TrxS基因对大麦籽粒氮代谢的作用,以转TrxS基因啤酒大麦纯合株系为材料,分析了TrxS基因的导入对大麦籽粒蛋白酶活性、醇溶蛋白和谷蛋白含量的影响。结果表明,转基因大麦籽粒的蛋白酶活性增加,发芽第3-5 d转基因大麦种子的蛋白酶活性分别比对照增加42.86%、19.35%和25.76%;发芽第2-4 d醇溶蛋白和谷蛋白的降解平均比对照下降快5.92%和7.10%。

反义trxs基因导入对不同品质类型小麦产量和品质性状的影响

以转反义trxs基因小麦TY18和TY34及其相应未转基因对照为材料,于2007—2009年通过大田试验系统研究了反义trxs基因导入对2种品质类型小麦籽粒产量性状和加工品质指标的影响。结果表明,4个转基因株系的穗粒数和产量较对照显著提高,反义trxs基因对小麦籽粒淀粉品质有一定的正效应。4个转基因株系的淀粉含量、支链淀粉含量、峰值黏度、低谷黏度、最终黏度均显著提高,直/支比降低。反义trxs基因对小麦籽粒蛋白质品质的影响因品种类型而异,其中弱筋小麦的总蛋白、清蛋白、球蛋白、谷蛋白含量显著减少,醇溶蛋白含量显著增加,面粉的形成时间和稳定时间降低。强筋小麦除清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量减少外,面团的粉质和拉伸参数变化不明显。上述结果说明,反义trxs基因导入有利于两种品质类型小麦籽粒淀粉品质的改善,并在一定程度上改善了弱筋小麦的烘焙品质。

反义Trxs基因导入对弱筋小麦豫麦18淀粉积累及淀粉合成关键酶表达的影响

以转反义硫氧还蛋白基因小麦TY18-99和TY18-100及其相应未转基因对照为材料,于2007—2009年通过盆栽试验系统研究了反义Trxs基因(anti-Trxs)导入对弱筋小麦豫麦18籽粒灌浆过程中淀粉积累、淀粉合成关键酶活性以及淀粉合成酶基因表达的影响。结果表明,反义Trxs基因对小麦籽粒淀粉积累有一定的正效应。2个转基因株系的总淀粉和支链淀粉的积累速率较对照显著提高;在整个籽粒形成过程中,反义Trxs基因导入显著提高了淀粉分支酶(SBE)活性。在籽粒灌浆中期和后期,反义Trxs基因导入显著提高了腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)和可溶性淀粉合酶(SSS)活性,降低了颗粒束缚型淀粉合酶(GBSS)活性。实时荧光定量RT-PCR分析表明,反义Trxs基因促进了AGPase、SBE I和SSS(SSS I、SSS II和SSS III)基因的表达,抑制了GBSS I基因的表达。上述结果说明,反义Trxs基因导入后促进了AGPase、SBE I和SSS基因的转录,从而使籽粒灌浆期间的淀粉积累速率发生了改变,最终显著提高了总淀粉和支链淀粉的含量,降低了直链淀粉含量,进而提高了淀粉的支/直比,这可能是转基因小麦淀粉品质改善和产量提高的主要原因。

转反义trxs基因小麦籽粒中ABA和GAs含量与穗发芽的关系

为了揭示反义硫氧还蛋白基因（anti-trxs）在抗穗发芽小麦中的作用机制,探讨转基因小麦籽粒中内源激素ABA和GAs含量变化与穗发芽的关系。以转反义trxs基因两个纯合株系及其未转基因对照小麦品种豫麦18为材料,采用荧光定量RT-PCR、整穗发芽试验和酶联免疫吸附的方法,对小麦灌浆过程中反义trxs基因表达、穗发芽特性及内源激素脱落酸（ABA）和赤霉素（GAs）含量进行了测定。结果表明,在种子形成过程中,反义trxs基因能够正常表达,2个转基因株系中内源trxh基因表达量都明显低于对照;转基因株系籽粒中ABA和ABA/GAs含量显著高于对照,平均分别比对照升高了18.39%和23.47%,而GAs含量在花后15~30天较对照有所降低,平均比对照降低了9.14%;花后20、25、30天,转基因株系的穗粒发芽率显著或极显著低于对照,平均分别比对照下降了49.65%、28.2%、27.23%;相关分析表明,穗发芽率与ABA和ABA/GAs含量均呈显著或极显著负相关,与GAs含量呈正相关。由此推断,反义trxs基因导入抑制了小麦内源同源基因的表达,改变了小麦体内ABA和GAs的平衡,使ABA合成量增加,是导致转基因小麦穗发芽率降低的原因之一。