玉米胚发育过程蛋白组分析

高油玉米是一种籽粒含油量比普通玉米高50%以上的玉米类型,其籽粒中油分含量85%集中于胚中。本研究以高油玉米自交系GY220为材料,对授粉后15 d(G15)、25 d(G25)、35 d(G35)的胚蛋白质组进行双向凝胶电泳分离,利用串联质谱对分离蛋白质进行鉴定,并分析了差异蛋白功能。结果表明在授粉后3个发育时期共鉴定到41个差异表达蛋白,其中授粉后25 d相对于15 d G25/G15上调18个,下调19个;授粉后35 d相对于25 d G35/G25上调18个,下调25个;授粉后35 d相对于15 d G35/G15上调20个,下调22个。通过GO注释分析和KEGG富集分析显示差异表达蛋白主要在小分子代谢、氧化还原和碳水化合物代谢等过程富集。根据差异蛋白表达丰度及其功能注释,甘油-3-磷酸脱氢酶(Zm00001d041962)和果糖激酶(Zm00001d035037)在15 d、25 d时蛋白表达量较高,在35 d时蛋白表达量较低;RT-PCR分析表明在自交系GY220胚发育进程中Zm00001d041962和Zm00001d035037表达量呈逐渐增加趋势,两个基因均与大豆、花生、油菜中的相关基因高度同源。本研究为进一步提升玉米籽粒品质和挖掘胚发育功能基因奠定基础。

玉米EIN3/EIL家族基因ZmEIL9调控籽粒发育

【目的】玉米籽粒大小和粒重是影响其产量的重要因素。EIN3/EIL基因家族是乙烯信号转导途径中的关键转录因子,解析EIN3/EIL家族基因ZmEIL9在玉米籽粒发育中的生物学功能。【方法】利用生物信息学和RT-qPCR分析ZmEIL9在玉米籽粒发育中的表达特征,对ZmEIL9及其同源基因进行多序列比对,利用邻接法构建其系统进化树,分析ZmEIL9编码蛋白序列特征,对目的蛋白进行亚细胞定位。筛选ZmEIL9的玉米Mu转座子插入突变体和CRISPR/Cas9编辑突变体,鉴定突变体和对照的农艺性状表型,分析籽粒灌浆速率,测量淀粉粒、蛋白含量等籽粒储藏物质。【结果】根据玉米中EIN3/EIL家族成员,系统进化树分析显示,ZmEIL9编码蛋白与ZmEIL1、SbEIL1亲缘关系较近。玉米自交系B73籽粒转录组数据库中,ZmEIL9在籽粒发育早期和晚期表达量较高,但在自交系N04籽粒发育中期和晚期表达量较高。在自交系丹232和N04中ZmEIL9编码644个氨基酸,自交系B73中编码642个氨基酸;亚细胞定位表明,ZmEIL9编码蛋白定位于细胞核中。获得不同Mu转座子插入位点的ZmEIL9突变体,以及发生氨基酸移码突变的CRISPR/Cas9编辑突变体,表型分析表明,ZmEIL9的Mu转座子突变体和编辑突变体的株高、籽粒粒长和百粒重均比对照显著降低。对不同发育时期玉米籽粒干重进行分析,显示Zmeil9突变体的籽粒灌浆速率小于野生型。扫描电镜观察显示,Zmeil9突变体比野生型成熟籽粒中的淀粉粒明显变小,并表现不规则形态;进一步分析表明,Zmeil9编辑突变体籽粒中总淀粉含量和醇溶蛋白浓度均显著低于野生型。【结论】ZmEIL9在玉米籽粒发育过程中起重要调控作用。

高产稳产宜机收玉米品种豫单132的选育与应用

机收籽粒是实现黄淮海地区玉米生产全程机械化的关键环节。玉米品种豫单132是以自选系HL237为母本、自选系HL896为父本杂交组配而成,该品种具有产量高、品质优、抗逆性强、适宜机收籽粒等特点,适宜在黄淮海夏玉米区种植。分析豫单132的选育过程及特征特性,以期为玉米种质创新提供参考。

宜机收玉米新品种‘豫单132’适宜种植密度的筛选

为了筛选宜机收玉米新品种‘豫单132’的适宜种植密度,在长葛和原阳试验基地设置5个不同种植密度处理,分别为60000、64500、67500、72000、75000株/hm^(2),研究不同种植密度对其产量及农艺性状的影响。结果表明,随着种植密度的增加,‘豫单132’的株高和穗位高逐渐增高,茎粗减小;穗长、穗粗、穗行数和行粒数整体呈降低趋势,秃尖长随种植密度的增加而增大;随着种植密度的增加籽粒产量表现出先增加后降低,在67500株/hm^(2)时产量表现最高,呈近似抛物线状分布。因此,玉米新品种‘豫单132’的适宜种植密度为67500株/hm^(2),这为该品种的推广应用提供了参考。