两个低植酸大豆突变体中肌醇-3-磷酸合成酶MIPS1基因表达特性的研究     

袁凤杰  董德坤  李百权  郁晓敏  傅旭军  朱丹华  朱申龙  杨清华 《核农学报》2013,27(3)

肌醇-3-磷酸合成酶(MIPS)基因是植酸合成代谢途径中重要的功能基因.本研究以两个大豆低植酸突变体Gm-lpa-TW-1、Gm-lpa-ZC-2以及其野生型亲本台湾75和浙春3号为材料,分析了MIPS1基因在其根、茎、叶、花和发育种子中转录水平上的表达特性.结果表明:在大豆发育的种子中MIPS1基因的表达表现为由弱到强再逐渐减弱的表达特性,在开花后22d的种子内,基因的表达达到高峰,此后逐渐减弱.突变体Gm-lpa-TW-l和野生型亲本台湾75的根、茎、叶和花中MIPS1基因的表达均较弱,但突变体Gm-lpa-TW-1的表达量略高于野生型亲本.与野生型亲本相比较,在开花后的22d,突变体Gm-1pa-TW-l发育种子中MIPS1基因的表达峰极显著的降低,仅为野生型的25％左右,而且在整个种子发育期间MIPS1基因的表达均较弱.突变体Gm-lpa-ZC-2和浙春3号的根、茎、叶和花中MIPS1基因的表达较弱,突变型和野生型之间没有显著的差异,但在种子发育的各个时期突变体Gm-lpa-ZC-2的表达量显著的高于野生型亲本浙春3号.在两个低植酸突变体发育的种子中MIPS1基因的表达与野生型亲本相比均发生了显著的变化,表明基因突变对MIPS1基因的表达均造成了显著的影响,在Gm-lpa-TW-1中表现为MIPS1基因表达的下调,而Gm-lpa-ZC-2中则表现为上调.  相似文献   

高无机磷低植酸含量玉米突变体筛选初报   总被引：9，自引：2，他引：9  

王雪艳  王忠华  梅淑芳  洪隽  舒庆尧  吴殿星 《核农学报》2006,20(1):15-18

利用200GY的60COΓ射线诱变处理干种子,从主栽玉米杂交种农大108的双亲黄C和X178中分别筛选了4个和2个高无机磷、低植酸含量突变体。以株系计突变频率分别为8.04×10-4和10.48×10-4。与野生型相比,6个突变体HL-PA1、HL-PA2、HL-PA3、HL-PA4、XL-PA1、XL-PA2的TP含量基本未变,PAP分别下降了79.09%,66.06%,47.58%,43.94%,70.00%,48.28%,IP分别增加了11.22,9.91,7.04,6.43,6.43,4.33倍。  相似文献   

大豆低植酸突变体籽粒的抗氧化性分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

袁凤杰  竹龙鸣  郁晓敏  傅旭军  杨清华  金杭霞  吕晓男 《核农学报》2020,34(12):2629-2637

植酸具有较强的抗氧化能力,对作物籽粒的耐储性和活力均具有重要作用,但其作用机制尚不明确。为揭示大豆低植酸突变体和野生型亲本中抗氧化代谢产物的差异,本研究以低植酸突变体Gm-lpa-ZC-2、Gm-lpa-TW-1、Gm-lpa-TW-1-M,以及野生型亲本浙春3号、台湾75为材料,分析大豆籽粒发育过程中植酸含量对抗氧化能力的影响。结果表明,大豆籽粒发育过程中的总抗氧化能力受过氧化物酶和过氧化氢酶活力的影响较大,而非酶类氧化剂谷胱甘肽对总抗氧化能力影响较小。随着籽粒的成熟,脂质氧化物、丙二醛与蛋白羰基化产物的含量逐渐增加。低植酸突变体Gm-lpa-ZC-2、Gm-lpa-TW-1-M和亲本浙春3号、台湾75的总抗氧化能力较强,且籽粒活力也较高;而低植酸突变体Gm-lpa-TW-1的总抗氧化能力最弱,且籽粒活力也最弱,说明大豆籽粒抗氧化水平与籽粒活力呈正相关,但与植酸含量无相关关系。由此推测植酸并非影响大豆籽粒抗氧化能力和活力的直接因素。本研究结果为进一步探索低植酸作物的籽粒活力下降机制,培育高籽粒活力低植酸大豆品种提供了参考。  相似文献   

空间诱变引起水稻9311的品质变异   总被引：18，自引：7，他引：11  

鲍正发  段智英  赵海军  夏英武  吴殿星 《核农学报》2004,18(4):272-275

水稻品种 931 1种子经返回式卫星搭载诱变后研究表明 ,空间诱变引起的SP1生理损伤轻 ,SP2 的叶绿素缺失突变和早熟突变频率较低 ,但品质突变丰富 ,筛选鉴定了不同表观直链淀粉含量、富含抗性淀粉以及高无机磷低植酸等突变体。  相似文献   

低植酸作物的研究进展及展望   总被引：10，自引：7，他引：10  

任学良  舒庆尧 《核农学报》2004,18(6):438-442

对植酸的含量与贮存形式及其生理功能、低植酸作物的营养功能、低植酸突变体作物的培育与研究、低植酸突变的分子遗传学特性及其可能机理进行了综述 ,并对今后的工作提出了展望。  相似文献   

正常供磷及低磷胁迫下油菜种子植酸浓度与含量的全基因组关联分析     

刘海疆  李晓娟  谢毅文  吴海亚  鲁明星  丁广大  徐芳森  石磊 《植物营养与肥料学报》2021,27(10):1692-1702

  【目的】  鉴定不同磷水平油菜种子植酸浓度 (PA_Conc)和含量 (PA_Cont) 显著关联的 SNP 位点,挖掘候选基因及其优异单倍型,为油菜低植酸品种的培育提供遗传基础和优异基因资源。  【方法】  采用田间试验,测定正常供磷(施磷,P₂O₅ 90 kg/hm2)及低磷(不施磷,P₂O₅ 0 kg/hm2)条件下403个甘蓝型油菜品种种子中的PA_Conc和PA_Cont,利用基于全基因组重测序技术获得的530多万个高质量SNP (single nucleotide polymorphism)标记,用 TASSEL 5.0 软件中的一般线性模型(general linear model,GLM)和混合线性模型(mixed linear model,MLM)进行全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS),鉴定种子植酸浓度和含量显著关联的SNP位点及其候选基因。采用Bcftools提取BnaA07.MRP13基因的SNP,利用Haploview 4.2软件进行单倍型分析。  【结果】  关联群体正常供磷处理PA_Conc变异范围为17.52～81.32 mg/g,PA_Cont变异范围为0.30～0.99 mg/5粒种子;低磷处理PA_Conc变异范围为17.47～49.05 mg/g,PA_Cont变异范围为0.33～0.85 mg/5粒种子。与正常供磷相比,关联群体低磷胁迫下的PA_Conc和PA_Cont均值分别降低13.5%和10.8%。GLM模型检测到56个与油菜种子植酸浓度和含量显著关联的SNP位点,分布在除A08和C03外的17条染色体上,它们对表型变异的解释率为7.33%～14.28%。其中A03染色体上含有最多的SNP (9个)。MLM模型共检测到23个与油菜种子植酸浓度和含量显著关联的SNP位点,分布在A03、A05、A06、A07、A09、C01、C02、C04、C05、C06和C07等11条染色体上,它们对表型变异的解释率为9.6%～14.28%。其中A03染色体上含有8个SNP。对显著SNP位点上下游300 kb范围内的基因进行分析,挖掘出可能与种子中植酸合成相关的14个候选基因,其中包括拟南芥植酸合成通路中的MRP、PLC、PIP5K和SULTR4等同源基因。对BnaA07.MRP13进行候选基因关联及单倍型分析,鉴定出高植酸单倍型“BnaA07.MRP13ContHap1”(TTTA)和低植酸单倍型“BnaA07.MRP13ContHap2”(CCCT)。自然群体中18%的品种(72/403)为低植酸单倍型,种子平均植酸含量为 0.56 mg/5粒种子,极显著低于高植酸单倍型 (平均植酸含量为0.62 mg/5粒种子)。  【结论】  正常供磷和低磷胁迫下,油菜种子植酸浓度和含量均具有广泛的遗传变异。GLM模型和MLM模型分别检测到56和23个与油菜种子植酸浓度和含量显著关联的SNP位点,预测的与油菜种子植酸含量相关的候选基因有14个,发现的BnaA07.MRP13的高和低植酸单倍型为后续油菜种子植酸含量的遗传改良奠定了基础。  相似文献   

氮素和水分处理对稻米植酸含量和蛋白组分的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

张其芳  刘奎刚  苏达  王复标  程方民 《植物营养与肥料学报》2012,18(3):542-550

以直立密穗型粳稻品种秀水110和弯曲散穗型粳稻品种春江15为材料,对不同氮素水平处理和水分管理方式下稻米植酸含量和蛋白组分的影响及其互作效应进行了研究。结果表明,旱作栽培处理会导致水稻籽粒中植酸含量上升,而施氮处理对籽粒植酸含量的影响效应与水稻的水分管理方式有关,在常规水作条件下,高氮处理（N3）的籽粒植酸含量有所提高,但在旱作栽培方式下,中氮（N2）和低氮处理（N1,不施N）的籽粒植酸含量却略高于高氮处理（N3）,氮素水平与水分管理方式间的互作效应明显; 水稻籽粒植酸含量与粗蛋白总量、4种蛋白组分（清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白）及有关产量性状指标（有效穗数、每穗粒数、千粒重和结实率）在不同水肥处理间的相关性不显著,但氮肥用量过高不仅会导致水稻的产量水平下降,而且也不利于稻米营养品质的改良; 水肥处理对水稻籽粒植酸含量、蛋白总量和4种蛋白组分穗内粒位分布也存在一定影响,着生在稻穗下部的弱势粒,其稻米植酸含量高于稻穗上部或中部的强势粒,因此改善弱势粒灌浆的水肥管理措施将有利于稻米植酸含量的降低。  相似文献   

与南瓜矮生基因连锁的分子标记研究     

李海真李云龙  崔崇士张海英 宫国义 《农业生物技术学报》2007,15(2)

本研究以世界上首次发现的中国南瓜矮生突变体（矮10）为供体亲本，以印度蔓生南瓜（蒙日南瓜）为轮回亲本，经6代回交2代自交选育出S1—S9共9个南瓜矮生近等基因纯合株系，其中S2株系再与蒙日南瓜杂交获得F2代分离群体共306株。利用RAPD技术, 采用近等基因系（Near isogenic lines, NILs）分析法，对上述材料进行分析。在640条随机引物中，发现RAPD标记S1225-548与矮生单基因D呈现连锁关系，遗传距离为2.29cM。并且本研究进一步将此RAPD标记成功转化成更为稳定的SCAR标记SCAR3-398。  相似文献   

猪粪及其堆肥不同水浸提比对种子发芽特性指标的影响     

王定美  武丹  李季  张陇利 《农业环境保护》2011,(3):579-584

以猪粪及其堆肥为供试样品,在水浸提比（W/V）1：10、1：20、1：30、1：40、1：50、1：60的条件下,采用浸提液室内培养法,研究不同水浸提比对黄瓜、樱桃萝卜及大白菜种子发芽特性指标（相对发芽率、相对根长、发芽指数）的影响。结果表明,黄瓜种子的相对发芽率在不同水浸提比下均大于80%;其他种子发芽特性指标随水含量的增多,均经历了明显的增大趋势。同一种子,相对根长受水浸提比的影响比相对发芽率显著,发芽指数与相对根长随水浸提比的变化规律一致。新鲜猪粪经堆肥处理对种子的植物毒性减轻,大白菜种子对猪粪及其堆肥的植物毒性较黄瓜种子与樱桃萝卜种子敏感。  相似文献   

甘露醇对海水胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的影响     

耿浩  王韶丽  郭林  韩晓弟 《广西农业生物科学》2011,30(2):218-223

本文研究了不同浓度甘露醇（MA）对海水胁迫下冬小麦种子萌发及幼苗生长的影响。我们采用不同浓度的甘露醇溶液处理海水胁迫的小麦种子及幼苗,记录小麦种子发芽率、发芽势及发芽指数并在幼苗生长期测定幼苗相关生理指标。结果表明低浓度甘露醇（≤0.5mmol/L）可提高种子的发芽率、发芽势及发芽指数,高浓度的甘露醇溶液（〉1mmol/L）对种子的萌发有抑制作用,一定浓度的甘露醇溶液（≤1mmol/L）可以提高海水胁迫下幼苗的叶绿素含量,降低游离脯氨酸（Pro）和游离丙二醛（MDA）含量,并可通过分析结果观察施加海水胁迫与甘露醇后叶绿素、类胡萝卜素、脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）的含量随时间在冬小麦幼苗中的积累情况。低浓度的甘露醇对海水胁迫下的冬小麦萌发及幼苗生长具有一定的保护作用,为缓解农业生产中的盐害问题提供了新的思路。本研究为小麦的盐渍化土壤种植提供了新思路,并为甘露醇进一步开发利用于农业提供了一定的理论依据。  相似文献   

⁶⁰Co γ辐照与NO复合处理对杂交石斛类原球茎生长和生物碱合成的影响     

孙丽娟  蒋学皎  谢锋香  吴殿星  祝水金  陈进红 《核农学报》2010,24(4):675-679

摘要：以杂交石斛类原球茎为材料,硝普钠（sodium nitroprusside, SNP）为NO的供体,研究了60Co γ辐照和ＳＮＰ复合处理对石斛悬浮培养类原球茎的生长和生物碱合成的影响。结果表明,60Co　γ和ＳＮＰ单独或复合处理都能促进类原球茎生物碱的合成,且复合处理对石斛类原球茎生物碱的合成有一定的累加效应, 但类原球茎生长减缓。适宜的复合处理组合为01mmol/L SNP+10Gy60Co γ辐照,此时类原球茎生物碱含量高达00676%,与各因素单独处理差异显著,单位培养基生物碱产量为对照组的635倍。NO抑制剂L NAME和cPTIO均能抑制各处理组合对类原球茎生物碱合成的促进作用。复合处理影响类原球茎抗氧化酶POD、SOD、CAT活性,从而调控石斛类原球茎生长和生物碱合成。  相似文献   

4份低植酸铁蛋白转基因水稻花培系的生物学特征观察   总被引：1，自引：0，他引：1  

李梅  周屹峰  郭泽建  舒庆尧  包劲松  沈圣泉 《核农学报》2009,23(1):12-16

在获得31份集外源铁蛋白基因（Fer）和低植酸突变基因（lpa）于一体的水稻花培纯系基础上,选取4份稻米铁含量明显较高的花培代表系（Fer34-HIPj1-1、Fer34-HIPj1-2、 Fer65-HIPj2-1和 Fer65-HIPj2-2）,以秀水11和秀水110为亲本对照,对铁蛋白和低植酸双基因表达水稻的生物学特性进行观察。结果表明,与对照相比,这些双基因纯系均有较为明显的发芽起始滞后、幼苗早期生长缓慢、灌浆前期速率较慢等迹象,最终致使单株产量下降。此外,还发现成株期叶片的叶绿素含量和组成与对照相仿,但其净光合速率比对照快,这种光合生理特性是否与铁蛋白转基因或低植酸突变有关还有待进一步研究。  相似文献   

Metabolism of triacylglycerol species during seed germination in fatty acid sunflower (Helianthus annuus) mutants     

Fernández-Moya V  Martínez-Force E  Garcés R 《Journal of agricultural and food chemistry》2000,48(3):770-774

Sunflower mutant lines with high saturated fatty acid content (palmitic or stearic) in the oil have a completely different set of triacylglycerols (TAG), some of which were not found in standard sunflowers. For optimum seed germination, all of these new TAG species must be effectively catabolized. The behavior of the TAG composition during germination in cotyledons of all these mutant lines showed two different phases: an initial phase (between 0 and 2 days after sowing) with a higher catalytic activity and a preference for TAG containing at least two oleic acid molecules and a second phase with lower TAG degradation rate and a low preference for TAG containing two saturated fatty acids usually accompanied by linoleic acid. Despite the elevated content of saturated fatty acids in some TAG species, the total TAG degradation rate and germination process were similar in these lines, suggesting that sunflower seed lipases do not show a marked preference for any TAG species.  相似文献   

水稻低植酸突变基因和外源铁蛋白基因的聚合   总被引：3，自引：2，他引：1  

李梅  郭泽健  叶红霞  陆韵  包劲松  舒庆尧  吴殿星  沈圣泉 《核农学报》2008,22(2):117-121

对所获得的2份低植酸突变系和2份铁蛋白(Fer)转基因富铁系稻米进行了无机磷、种子GUS、叶片PCR、稻米矿质元素含量检测和简单的遗传分析,表明这些材料作为低植酸突变种质和Fer富铁种质具有良好的实用价值。对所配杂种F1进行了花药培养,并对愈伤组织诱导、分化、生根和花培苗倍数性、成活率、结实性等性状进行考察,认为低植酸基因和铁蛋白外源基因对花培过程影响不明显。在大量的花培后代中筛选到31份低植酸基因和外源铁蛋白基因双重表达的花培纯系,经检测,该批材料富铁效果极为显著,是难得的低植酸富铁转基因优良新种质。  相似文献   

Zinc absorption from low phytic acid genotypes of maize (Zea mays L.), Barley (Hordeum vulgare L.), and Rice (Oryza sativa L.) assessed in a suckling rat pup model     

Lönnerdal B  Mendoza C  Brown KH  Rutger JN  Raboy V 《Journal of agricultural and food chemistry》2011,59(9):4755-4762

Dietary phytic acid is a major causative factor for low Zn bioavailability in many cereal- and legume-based diets. The bioavailability of Zn in seed of low phytic acid (lpa) variants of maize ( Zea mays L.), rice ( Oryza sativa L.), and barley ( Hordeum vulgare L.) was evaluated using a suckling rat pup model. Suckling rat pups (14 days old, n = 6-8/treatment) were fasted for 6 h and intubated with (65)Zn-radiolabeled suspensions prepared using seed produced by either wild-type (normal phytic acid) or lpa genotypes of each cereal. Test solutions were radiolabeled overnight (all genotypes) or immediately prior to intubation (barley genotypes). Pups were killed 6 h postintubation and tissues removed and counted in a gamma counter. Zn absorption was low from wild-type genotypes of maize (21, 33%) and rice (26%), and phytic acid reduction resulted in significantly higher Zn absorption, 47-52 and 35-52%, respectively. Zn absorption from wild-type barley incubated overnight was high (86-91%), and phytate reduction did not improve Zn absorption (84-90%), which is likely due to endogenous phytase activity. When the wild-type barley solutions were prepared immediately before intubation, Zn absorption was significantly lower (63, 78%) than from the lpa cultivars (92, 96%). Variation in seed or flour phenolic acid levels did not affect Zn absorption. Differences in seed Zn levels did not substantially affect Zn absorption. Thus, when phytic acid is abundant in a diet, it has a larger effect on Zn absorption than the level of Zn. Therefore, reducing the phytic acid content of staple cereal grains may contribute to enhancing Zn nutrition of populations consuming these staple foods.  相似文献   

四倍体刺槐种子形态及结构变异研究     

孙宇涵  姜金仲  李云  孙鹏  薛诺稳 《核农学报》2011,25(4):724-729

对四倍体刺槐种子进行观测和解剖,结果证明：四倍体刺槐种子单粒重、有胚率和萌发率分别是二倍体刺槐的26.3%、30.1%和6.3%;单粒重10mg以上的种子（比例4.41%）萌发率达62.28%,小于7mg（比例84.97%）的种子就完全失去了萌发力。四倍体刺槐种胚重量、胚乳重量、种皮重量及三者的构成比例均明显不同于二倍...  相似文献   

氨基酸螯合铁与FeSO_4,EDTA-Fe对小麦发芽影响的对比研究     

陈增明  王彬彬  聂俊华  王谦 《土壤通报》2011,(2)

以小麦发芽试验作生物检测手段,对比研究了氨基酸螯合铁(AA-Fe)与FeSO4、EDTA-Fe对小麦发芽影响,测定小麦的发芽率、根长和发芽指数,进行相关分析并建立模型。结果表明,除浓度为250 mgL-1的处理,FeSO4在同浓度下对小麦发芽率的抑制均强于其他两种铁盐;AA-Fe浓度为0～50 mgL-1时对小麦发芽有促进作用,浓度达到250 mgL-1时其抑制率突发提高;在设定浓度范围内,EDTA-Fe对小麦发芽率的抑制不显著。FeSO4在浓度为10mgL-1时对根伸长有促进作用,其它处理均对小麦根伸长有抑制作用,AA-Fe的抑制最明显,在各浓度梯度,抑制率均高于其他处理。铁盐浓度与发芽指数的相关性强,两者建立曲线回归方程,得到FeSO4,EDTA-Fe和AA-Fe的模型分别为lnY=ln(99.6378)-0.0162,Y=97.16-42.2889lgx+8.588(lgx)2,Y=99.46-40.47 lgx;模型趋势图显示:AA-Fe对小麦发芽的抑制性最强,FeSO4次之,EDTA-Fe的最小,表明AA-Fe的生物活性最强。  相似文献   

Cu~(2+)对黄瓜发芽期发育和生理特性的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

孙涌栋  李贞霞  李新峥  罗未蓉 《核农学报》2008,22(3):374-378

研究了Cu2+浓度对黄瓜发芽期发育和生理特性的影响。结果显示,低浓度Cu2+(25 mg/L)处理对黄瓜种子萌发和幼苗生长有促进作用,其种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、下胚轴长、下胚轴粗度、生物量和相对含水量均高于对照及其他浓度处理;而幼苗的质膜相对透性、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量及保护酶活性均在此浓度得达最低。但在高浓度Cu2+(Cu2+浓度在50~300mg/L时)处理下,随着Cu2+浓度增加,黄瓜种子萌发的各项指标开始下降,幼苗生长的各项生理指标开始上升,对黄瓜种子发芽和幼苗生长产生抑制作用,并在300mg/L时抑制作用最显著。  相似文献   

人工诱导的同源四倍体西瓜种子形态结构变异研究     

路绪强  朱红菊  赵胜杰  何楠  刘文革 《核农学报》2017,31(6)

四倍体西瓜作为三倍体无籽西瓜的母本,其性状对三倍体西瓜组合选配起着重要作用,其中四倍体西瓜种子性状对三倍体西瓜品种的种子发芽率、成苗率、采种量起关键作用。为研究四倍体西瓜种子的性状变异,以41组秋水仙素诱导的T6同源四倍体西瓜为试验材料,以其诱导前的同源二倍体为对照,比较加倍后四倍体西瓜种子发芽率、单瓜种子数、百粒重和形态结构变异。结果表明,秋水仙素诱导加倍后,四倍体种子发芽率、单瓜种子数均低于其同源二倍体,但种子长度、宽度、厚度、喙宽、种皮厚度和百粒重均大于其二倍体。四倍体西瓜的单瓜种子数与其二倍体西瓜的种子数极显著相关,二倍体和四倍体西瓜的百粒重与其本身的长度和宽度极显著相关,四倍体西瓜种子种皮厚度与多个性状都显著相关,但四倍体种子的发芽率除与其种子的喙宽显著相关外,与其他性状都无显著相关性。本研究通过比较人工诱导的同源四倍体与其原始二倍体西瓜种子的差异,为诱导四倍体的选择及多倍体西瓜育种提供了一定的理论依据。  相似文献