甜质型与普通型玉米籽粒发育过程中糖代谢相关酶活性的比较

对甜质型(ZeamaysL.SeccharataSturt)和普通型玉米(ZeamaysL.IndentataSturt)籽粒发育过程中蔗糖代谢和淀粉合成相关酶活性的变化动态进行了比较研究。结果表明,甜质型玉米籽粒发育过程中,蔗糖合成酶(SS)(包括合成与降解两个方向)和酸性蔗糖转化酶(Invertase)活性高于普通型玉米。甜质型玉米籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPG-PPase)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDPG-PPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性高于普通型玉米,而束缚态淀粉合成酶(GBSS)、淀粉分支酶(SBE)和淀粉脱分支酶(SDE)活性低于普通型玉米,甜质型玉米SDE活性低是大量积累水溶性多糖(WSP)的直接原因,总淀粉积累量少和直链淀粉比例小是GBSS、SBE、SDE综合作用的结果。

不同类型玉米胚乳细胞增殖动态及其与粒重的关系

以4种不同类型的玉米(Zea mays L．)为材料,研究了不同类型和同一类型不同粒位子粒胚乳细胞增殖动态与粒重的关系。胚乳增殖动态可用Richards方程拟合。不同类型玉米胚乳细胞数有明显差异,表现为普通玉米(豫玉 22号)>甜玉米(甜玉6号)>爆裂玉米(爆裂1号)>糯玉米(黄糯1号);不同粒位胚乳细胞数表现为中部>下部>上部。同一类型玉米粒重与胚乳细胞数呈极显性正相关,不同类型玉米间则胚乳细胞数与其他因素一起决定粒重。

淀粉化学结构、面粉黏度性状与面条品质关系的研究

以20个小麦品种为材料,用α-淀粉酶酶解淀粉,研究了酶解产物与面粉黏度性状和面条品质的关系。结果表明,酶解产物的量因小麦品种而异,其DP(degree of polymerization)≥4低聚糖含量与面条总评分、面条表观状况及韧性呈显著正相关,与面粉高峰黏度及稀值显著正相关。由于DP≥4的低聚糖分子至少有一个分支点,表明分支点多而不紧密的淀粉结构其面条品质较好。

疏果方式对“赤霞珠”葡萄挥发性物质的影响

以酿酒葡萄"赤霞珠"为研究对象,以不疏果为对照,采用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)和气相色谱-质谱(GC-MS)联用法,研究了疏粒和疏穗处理对葡萄果实挥发性物质种类与含量的影响。结果表明:3种不同处理的"赤霞珠"葡萄果实共鉴定出48种挥发性物质,包括17种醇类、12种醛类、3种酮类、6种芳香族类、6种酯类、2种萜烯类和2种有机酸,其中,醛、酮和醇类为葡萄果实中主要的挥发性物质;在不同负载量调控下,葡萄果实中的醛、酮、醇类物质的含量均为对照高于疏粒处理,疏穗处理最低;在不同疏果处理方式下,疏粒处理的醇类香气物质种类较疏穗处理多,且1-戊醇、2-壬醇、1,10-癸二醇仅在疏粒处理中检出;对葡萄果实进行负载量调控,改变了葡萄树体的库源关系及葡萄果粒间的微域环境,从而对葡萄果实中的挥发性物质产生了一定影响,且不同的疏果方式对葡萄果实中挥发性成分的影响亦不同。

玫瑰香冰葡萄酒香气成分分析

采用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用法(GC-MS)对云南德钦产区玫瑰香冰葡萄酒中的挥发性成分进行分离测定,共鉴定出71种挥发性香气成分,主要包括酯类、醇类、萜烯类、有机酸及少量醛类、酮类和烷烃。结果表明,酯类、醇类和萜烯类化合物是玫瑰香冰葡萄酒香气的主要构成组分,三者的相对含量占总挥发性香气成分的91.1%;在玫瑰香冰葡萄酒中,酯类化合物相对含量最高,大多数都具有令人愉悦的花果香气,是形成玫瑰香冰葡萄酒浓郁果香的主要香气成分;萜烯类化合物的种类丰富,相对含量较高,且大多数属于单萜醇类,均具有玫瑰香气,可能是形成玫瑰香冰葡萄酒独特玫瑰花香的主要香气成分,其中含量较高的为β-香茅醇、里那醇和橙花醇。

小偃6号及其衍生后代品质相关性状基因的分子检测

小偃6号是我国小麦育种的重要骨干亲本之一。本研究利用UMN19、UMN25、UMN26、T2、T5、T13、S13、S1、T1、Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1、YP7A、YP7B-1、PPO18、PPO29等16个功能型分子标记对小偃6号及其衍生后代的品质相关性状的基因组成进行了检测和分析。结果表明:在高分子量谷蛋白亚基两位点(Glu-A1、Glu-D1)和Waxy蛋白基因位点上,分别有78.72%、82.98%的衍生品种与骨干亲本小偃6号等位基因一致,但少数品种具有不同的优良亚基等位基因Ax2*或Dx5+Dy10;在低分子量谷蛋白亚基两位点(Glu-B3、Glu-D3)上,有25.33%的衍生品种与小偃6号等位基因一致;在八氢番茄红素合成酶基因位点Psy-A1、Psy-B1和多酚氧化酶(PPO)活性等位基因位点上,仅有17.02%和38.29%的衍生品种与小偃6号一致;并探讨了不同品质相关性状基因位点在衍生后代传递频率存在差异的原因。

大麦TILLING体系在抗病基因研究中的应用

基因组靶向定位诱导损伤技术(Targeting Induced Local Lesions In Genomes,TILLING)是在化学诱变和PCR定向筛选基础上发展起来的检测点突变的反向遗传学研究方法,在多种重要农作物上都有应用。本研究使用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)处理大麦品种‘Tamalpais’,获得了2154个M2株系,同时开发了基于芹菜内切酶CEL I(celery juice extract)的酶切筛选体系。针对植物水杨酸抗病途径相关的两个重要基因EDR1和NPR1,检测到5个M2突变株系。序列分析表明,2个突变发生在内含子、1个NPR1基因的同义突变、2个EDR1基因的错义突变(His351Tyr和Pro556Ser)。本项研究为麦类作物反向遗传学研究奠定了基础。

疏果方式对赤霞珠葡萄酒中挥发性物质的影响

以经疏果处理的"赤霞珠"葡萄为原料酿制葡萄酒,以未做疏果处理的葡萄所酿葡萄酒为对照,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)与气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术,定量分析了各葡萄酒共有的15种主要挥发性成分间的差异。结果表明,这15种挥发性物质在疏粒葡萄酒中的总含量高于疏穗葡萄酒,而在对照葡萄酒中含量最低。其中,异戊醇为所检出挥发性物质中含量最高的香气物质,在疏粒葡萄酒中含量最高,在疏穗葡萄酒中含量最低;2-苯乙醇为赋予赤霞珠葡萄酒玫瑰花香气的主要挥发性物质之一,其在疏穗葡萄酒中含量最高,在疏粒葡萄酒中次之;疏粒葡萄酒具有较高含量的乙酸异戊酯和己酸乙酯,而疏穗葡萄酒中乙酸乙酯含量高于其他葡萄酒;低含量的有机酸可增加酒香的复杂感,3-甲基丁酸在疏穗葡萄酒中含量最高,在疏粒葡萄酒中含量次之。说明不同疏果方式对赤霞珠葡萄酒中挥发性物质的含量有一定的影响。

高分子量麦谷蛋白1Bx14亚基AS-PCR标记

根据已发表的1Bx14亚基的基因序列在不同位点设计了10对特异引物,从中筛选出1对引物,对HMW-GS在Glu-1Bx位点已知的10个小麦品种进行了PCR扩增.结果表明,具有1Bx14亚基的4个品种都能扩增出1条1 256 bp左右的特异带.用这一特异标记对山东省种植面积较大的40个品种进行PCR扩增(即等位专一PCR,AS-PCR),发现仅有5个品种携带1Bx14亚基.该AS-PCR标记可用于检测小麦品种在该位点的亚基组成,与SDS-PAGE相比,可显著提高检测的准确性和效率,可为种质鉴定和育种工作提供参考.

普通小麦编码LMW-1、LMW-2基因的克隆及其与品质关系的研究

对12个普通小麦品种的LMW-GS进行SDS-PAGE分析表明,含有LMW-2亚基的品种的加工品质性状明显优于含有LMW-1亚基的品种。利用硬粒小麦中克隆LMW-1和LMW-2的特异引物,在"泰山201"和"PH82-2-2"两个普通小麦品种中分别克隆了一个编码LMW-1和LMW-2的基因,分别命名为PL1和PL2。通过其编码氨基酸序列分析表明,PL1属于LMW-m型,PL2属于LMW-s型。这两个基因编码的氨基酸序列的主要区别,一是PL1的氨基酸开始序列为METRCIPGL,PL2则直接以SHIPGL开始。二是PL1的氨基酸序列比PL2的有一段16个氨基酸的缺失。对PL1和PL2编码的氨基酸序列与硬粒小麦中已知的LMW-1和LMW-2序列进行了比较,PL1和PL2在与品质相关的重复区分别有三段和两段缺失。这些差异可能是影响其加工品质的重要因素。

中国春小麦GBSS与淀粉颗粒结合特性的研究

以小麦品种中国春（Triticum aestivum）为材料，分析了颗粒结合淀粉合成酶（GBSS）与淀粉颗粒结合的影响因素及作用力。通过SDS-PAGE及测定GBSS溶液浓度，证实小麦GBSS与淀粉粒结合的紧密程度受温度影响，在50-80℃范围内，GBSS从淀粉颗粒上的解离量随温度的升高逐渐升高；而在85-95℃之间，解离量随温度的升高而降低；沸水浴处理15min的GBSS解离量较大，但超过35min时GBSS的量反而有所减少。Mg^2＋浓度也影响GBSS的解离，低于1．75mmol L^-1时，随Mg^2＋浓度降低解离量逐渐升高；高于2．5mmol L^-1时，随Mg^2＋浓度的升高解离量逐渐降低。表明GBSS与淀粉粒的结合力是非共价键。

麦饭石对白兰地中挥发性物质的影响

采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气质联用技术(GC-MS),对经麦饭石处理和未处理的37%vol白兰地中挥发性物质进行分析,共鉴定出102种挥发性物质。结果表明,麦饭石对白兰地中挥发性物质具有影响作用,如主要的杂醇油(异戊醇、4-甲基-2-戊醇、4-甲基-1-戊醇)及酯类(辛酸乙酯、癸酸乙酯)的相对含量有所降低,而萜烯类、醛类物质的相对含量增加,改善了白兰地香气的质量。

玉米ZmAATP基因的克隆及遗传转化载体的构建

ATP-ADP转运蛋白(AATP)是质体内外能量供应和物质交换的重要载体,可以通过调节质体内外ATP浓度来影响质体内的合成代谢。本研究克隆了玉米ZmAATP基因,进化树分析显示ZmAATP蛋白与ATPase亲缘关系较近。进一步研发发现,授粉后随着玉米籽粒的发育和淀粉的积累,ZmAATP基因的表达量逐渐提高。另外,我们分别构建了由组成型启动子(Ubi)和胚乳特异型启动子(GluAI)驱动的ZmAATP基因的过量表达载体,为进一步研究该基因在玉米中的生物学功能奠定了基础。