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人工劣变处理对玉米种胚差异基因表达的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】利用数字基因表达谱技术（digital gene expression tag profiling,DGE）探索人工控制劣变（controlled deterioration treatment,CDT）条件下玉米种胚差异基因的表达变化,为揭示种子劣变的分子机理提供依据。【方法】以玉米杂交种郑单958种子为材料,采用高温（45℃）高湿（相对湿度100%）方法处理72 h,以未处理材料为对照,利用DGE分别进行高通量测序,测序结果与参考基因组和参考基因数据库比对获得表达基因,利用RPKM（Reads Per Kb per Million reads）方法计算基因的表达量,根据FDR（false discovery rate)<0.001和|log2 ratio(T/CK)|≥1的标准筛选差异表达的基因,对获得的差异表达基因（digital expression genes,DEGs）进行GO（gene ontology）和KEGG（kyoto encyclopedia of genes and genomes）数据库功能注释,并对注释结果进行富集分析处理。【结果】对照玉米种胚中检测到32 000多种mRNAs。CDT处理后差异表达基因有4 713个。其中上调表达2 874个,下调表达1 839个。GO富集分析表明,这些基因涉及细胞组分、分子功能和生物学过程方面,其编码的蛋白主要分布在细胞器和细胞膜上,参与能量代谢、信号转导、刺激响应和衰老死亡等过程,具有结合、催化和抗氧化等功能。这些基因中,能被KEGG数据库注释的有2 470个,参与了288条代谢通路,其中有16条通路存在着显著性富集。这些通路中,参与能量代谢的基因共有113个,分别参与糖酵解/糖异生过程（59个）、磷酸戊糖途径（31个）和丙酮酸代谢过程（50个）;其中,调节糖酵解/糖异生过程的烯醇化酶基因、3-磷酸甘油醛脱氢酶基因等、丙酮酸代谢中的丙酮酸激酶基因等和磷酸戊糖途径中的α-L-岩藻糖苷酶基因等上调幅度最大。还发现,调节NADH代谢相关的基因有25个（9个上调,16个下调）;NADPH代谢的有10个（4个上调,6个下调）。这些基因的表达变化能够调节活性氧的产生和积累。【结论】DGE可以作为研究种子劣变和活力丧失的有效手段。CDT能够影响玉米种胚差异基因的表达,进而影响细胞能量代谢相关过程,主要表现在糖酵解途径受到抑制,导致ROS产生和积累,从而加速玉米种胚细胞的衰老及死亡,最终造成种子的劣变和活力丧失。在这个过程中,差异表达基因可能扮演重要角色。 相似文献
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以玉米杂交种“郑单958”为材料, 采用高温(45°C)高湿(100%相对湿度)对玉米种子进行人工老化处理, 并用转录组技术, 研究植物HSP20基因对种子人工老化处理的响应, 旨在为揭示种子衰老的分子机制提供依据。结果表明, 随着老化时间的延长, 种子活力和种胚内过氧化氢酶的活性均表现下降趋势; 过氧化氢含量在老化第3天达到最大值, 随后下降; 丙二醛含量逐渐升高; 转录组检测表明, 种子老化过程中差异显著的HSP20基因有25个, 这些基因编码的HSP20蛋白主要被定位在细胞核、线粒体、以及叶绿体上, 其序列中均含有ACD保守序列(RVDWRETPDAHEIVVDVP GMRREDLRIEVEDNRVLRVSGERRRAEERKGDH WHREERSYGRFWRRFRLPENADLDSVAASLDSGVL TVRFRK)。该序列中含有较多的Arg (11.2%)、Lys (7.2%)、Pro (4.2%)、Thr (3.9%)等氨基酸, 老化过程中积累的ROS可能氧化这些氨基酸, 导致HSP20结构破坏、功能丧失。利用qRT-PCR技术对挑选的编码细胞质、叶绿体和线粒体HSP20的基因的表达模式分析显示, 随着老化程度的加深, 2个编码细胞质HSP20的基因上调表达, 另外两个编码叶绿体和线粒体HSP20基因的表达量在老化第3天达最大值, 随后下降。推测HSP20基因对种子老化有重要作用, HSP20蛋白的ACD结构域中Arg、Lys等氨基酸的靶向氧化可能是种子衰老的主要原因之一。 相似文献
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研究了１３种核质杂种小麦之间及其与相应的核供体间子粒形态的变异。结果表明,子粒的长,宽,高之间存在不同程度的差异,有些差异达到显著或极显著水平。作者认为粗厚山羊草和单芒山羊草细胞质在小麦磨粉品质改良中有一定的利用价值。 相似文献
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为了解研究蛋白激酶(CDPKs)在小麦幼胚脱分化过程中的作用,利用Affymetrix小麦基因芯片检测了小麦幼胚脱分化过程中CDPKs基因的表达变化.结果表明,在检测到的16个CDPKs基因中,有13个基因在小麦幼胚脱分化过程中发生了有意义的变化,其中上调表达基因有5个,上调2～6.5倍,下调表达基因有8个,下调2～16倍.根据已知CDPKs生物功能和它们表达变化趋势以及这些变化趋势与脱分化过程中的吻合程度分析结果,推测CPK6、BJ286005、CK211705、BJ274015 和BJ246895参与了小麦幼胚脱分化过程的启动和愈伤组织的形成. 相似文献
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我国良种繁育技术改革势在必行 总被引：4，自引：0，他引：4
本文上述了“三圃制”良种繁育技术的历史地位及其在现行体制下的严重弊端以及“四级种子生产程序”的优越性及急需解决的问题。 相似文献
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基因枪轰击中几个重要参数对小麦基因转化的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
对基因枪轰击小麦幼胚愈伤组织过程中几个重要参数的研究结果表明,在同等条件下250μg·枪-1的金粉用量优于500μg·枪-1,颗粒直径1 0μm的金粉转化效果好于直径1 6μm金粉,单枪与双枪差别不大,可裂膜片压力为8 966MPa时,轰击后愈伤组织的再生绿点率明显高于可裂膜片为7 586MPa时的绿点率,9cm靶距的处理效果较好. 相似文献
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为从一级结构水平揭示小麦高分子量麦谷蛋白亚基的结构、功能及其进化上的关系,利用生物信息学软件(DNAMAN)对已在GenBank数据库中登录的22个小麦高分子量麦谷蛋白亚基序列进行了分析.结果表明,这些高分子量谷蛋白亚基平均含氮量为16.186%;其各种氨基酸含量基本恒定,其中谷氨酰胺含量最高(33.74%),且主要以QQ形式连接在一起,这种结构特点可能影响小麦面粉的加工品质;同时在一级结构序列上还发现有232个保守的氨基酸位点(56个单个氨基酸座位和一些长短不同的氨基酸片段),较大的保守性氨基酸片段主要为AEGEAS-QLQCER/HEL,GSFY PG/SETTP-QQLQQ,YYPGQAS/FP/SQQ/RP/SGQG/RQQ,PGQGQQ/PG/A/YYPTS-QQ等;分别有6组共13个序列相似度均达到100%,推测这些高分子量谷蛋白亚基在进化上具有较强的保守性. 相似文献
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小麦幼胚培养特性对外源物质响应的研究 总被引：8，自引：1，他引：8
以豫麦49、豫麦18和兰考906为试验材料,研究了不同外源物质(2,4-D、ABA和AgNO3)对小麦幼胚愈伤组织培养特性的影响。结果表明不同浓度外源物质间小麦幼胚胚性愈伤组织诱导率和愈伤组织绿点率差异均达到0.01显著水平,其中以2.0~3.0 mg/L 2,4~D、2.0 mg/L2,4-D 0.1 mg/L ABA和2.0mg/L 2,4-D 0.1 mg/L ABA 5.0mg/L AgNO3浓度处理适宜小麦幼胚胚性愈伤组织诱导和愈伤组织分化。在适宜浓度2,4-D、ABA和AgNO3培养条件下,3个供试品种间胚性愈伤组织诱导率和愈伤组织绿点率差异达到0.01显著水平,其中以豫麦18胚性愈伤组织诱导率和愈伤组织绿点率最高。 相似文献
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麦类作物萌发素及其相关蛋白研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
对萌发素的发现、作用、晶体结构、催化机理等方面的研究进行了回顾,并对其应用前景进行了展望. 相似文献