针对目前有关淀粉理化特性方面的研究相对落后的状况,对相关文献进行分析。首先分析小麦籽粒淀粉需要的几种关键酶:ADP-葡萄糖、淀粉合成酶、淀粉分支酶和淀粉脱分支酶,其次对国内外小麦淀粉合成酶研究方面的进展进行了综述。

在池栽条件下,研究了3个不同类型冬小麦品种藁麦8901(强筋品种)、豫麦49号(中筋品种)和洛麦1号(弱筋品种)灌浆期籽粒中淀粉合成相关酶活性的差异。结果表明,不同类型冬小麦籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGPP)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、淀粉粒结合的淀粉合成酶(GBSS)、淀粉分支酶(SBE)活性变化均呈单峰曲线。豫麦49号在灌浆期上述几个酶活性变化的峰值均高于其他2个品种,且大部分被研究的酶类在灌浆中后期仍维持较高活性。可见,与藁麦8901和洛麦1号相比,豫麦49号具有较强的淀粉合成能力。

甘蔗是世界上重要的糖料作物,是食品加工的主要原料,而蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase,SPS)是甘蔗体内蔗糖合成的关键酶之一,对甘蔗中蔗糖的合成、积累和抗逆性起着重要的作用。介绍蔗糖磷酸合成酶在甘蔗蔗糖代谢中的作用和SPS家族基因的克隆、分类、表达活性和功能,分析SPS基因在甘蔗不同种中的单核苷酸位点突变、插入、缺失和氨基酸变异情况,期望为甘蔗蔗糖磷酸合成酶的进一步研究提供参考。

萜类化合物是植物一类重要的次生代谢物,在寄主识别和信息通讯及3层营养关系等生态关系上具有重要功能。萜类合成酶是萜烯生物合成途径中的重要调控酶之一,特别是在萜烯化合物多样性的调控上具有重要作用。在针叶树中,萜类合成酶的深入研究有助于更好地利用萜类化合物以进行病虫害的防御。综述近年来针叶树中萜烯合成酶的理化性质、基因和氨基酸序列特征以及调控等方面的研究成果,为我国开展这方面的研究工作提供有益的参考。

【目的】阐明氮、钾施肥对小麦淀粉合成关键酶活性的影响。【方法】在大田栽培条件下,以两个品质类型不同的冬小麦品种‘宁麦9号’(弱筋)和‘扬麦10号’(中筋)为材料,研究氮、钾施肥对小麦籽粒中淀粉合成相关酶活性和淀粉含量的影响及其与开花期旗叶氮、钾营养的关系。【结果】与不施氮、钾肥的对照处理相比,氮、钾施肥明显提高了花后籽粒中的蔗糖含量及蔗糖合成酶(SS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)的活性,提高了淀粉产量,但降低了总淀粉和支链淀粉含量,两小麦品种的表现基本一致,其中氮肥的作用大于钾肥,施氮降低了直链淀粉含量,施钾提高了直链淀粉含量,宁麦9号高于扬麦10号。【结论】相关...

为研究弱筋小麦籽粒淀粉形成的机制,以弱筋小麦宁麦9号为材料,对不同氮肥基追比对其籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响及相关生理基础研究表明,氮肥基追比7∶1∶2处理与5∶1∶4处理相比,花后7～28d籽粒直、支链淀粉及总淀粉积累速率低,成熟籽粒直链淀粉含量低,支链淀粉、总淀粉含量高,剑叶蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性和蔗糖含量低,籽粒蔗糖合成酶(SS)活性低,籽粒蔗糖含量高,籽粒ADPG焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性低,淀粉积累量低。相关分析表明,籽粒中AGPP、SSS、GBSS与直、支链及总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率呈极显著正相关,说明这几种酶对...

选用藁城8901(强筋)和山农1391(弱筋)两个小麦品种,比较研究了其小麦蔗糖代谢、淀粉合成相关酶活性的变化及淀粉组分的积累特征。结果表明,蔗糖合成酶(SS)、磷酸蔗糖合成酶(SPS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGPPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性以及蔗糖积累量的高低均存在明显的基因型差异,淀粉积累量较高的弱筋品种山农1391显著高于淀粉积累量较低的强筋品种藁城8901。而结合态淀粉合成酶(GBSS)活性与两品种籽粒直链淀粉积累量的变化情况相吻合,小麦籽粒灌浆中后期的GBSS活性对直链淀粉终积累量的调节作用大于籽粒灌浆前期。用Richards方程模拟籽粒直链淀粉和支链淀粉的...

在池栽条件下,研究了3个不同面筋含量冬小麦品种子粒灌浆过程中AGPP,SSS和SBE3个淀粉合成关键酶活性的变化。结果表明,3个品种的AGPP,SBE和强筋品种的SSS酶活性变化均呈单峰曲线,花后20d达到峰值;中筋和弱筋品种的SSS酶活性则呈双峰曲线,花后10d和20d分别有两个峰值,且第2个峰值显著高于第1个峰值。表明强筋品种子粒中淀粉合成酶底物含量丰富,淀粉合成比较活跃,而中筋和弱筋品种子粒中支链淀粉合成比较活跃。

【目的】通过对籽粒淀粉积累和淀粉合成关键酶的活性进行比较,初步明确不同Wx蛋白组成小麦品种淀粉理化特性差异的酶学基础。【方法】以6类Wx蛋白组成的14个小麦品种为试材,测定其籽粒灌浆过程中直、支链淀粉积累动态和4种淀粉合成关键酶的活性变化,对测定结果进行统计分析。【结果】Wx蛋白数目和类型对4种淀粉合成关键酶活性和直、支链淀粉合成有明显影响。随着Wx蛋白数目的增多,4种淀粉合成关键酶活性呈现升高的趋势,尤其是淀粉粒束缚淀粉合成酶(GBSS),籽粒直链淀粉含量也相应升高。Wx-B1缺失蛋白对GBSS活性影响最大,直链淀粉合成能力下降最明显,其次是缺失Wx-D1蛋白,Wx-A1蛋白缺失作用最小。籽...

目的对小麦糖原合成酶激酶(TaGSK1)进行亚细胞水平定位以及功能鉴定。方法构建Tagsk1-gfp融合基因表达载体并转化拟南芥,以仅携带gfp基因的拟南芥作为对照,利用共聚焦显微镜观察绿色荧光蛋白在转基因植株根部细胞的分布;利用含不同浓度NaCl的MS培养基对携带有融合基因的拟南芥和Columbia型拟南芥进行耐盐性鉴定,观察主根生长量和侧根生长数目。结果发现TaGSK1存在于细胞质内,且该激酶在根尖分生组织和与侧根发生有关的中柱鞘细胞中分布较多;耐盐性鉴定结果表明,转Tagsk1-gfp融合基因的植株的平均主根生长量和侧根生长数目与Columbia型拟南芥植株的差异均达到极显著水平(P<0...

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。

以黄化小麦苗为材料 ,在无钙 (-Ca2 +)和有钙 (+Ca2 +)两种条件下 ,结合不同类型抑制剂以及红光、远红光和白光等不同光质处理 ,初步探讨了光调节小麦叶片谷氨酰胺合成酶 (GS)活性的机理。结果表明 ,黄化小麦叶片经连续 72h光诱导后 ,其GS活性达到正常绿叶水平。有钙培养的小麦幼苗叶片谷氨酰胺合成酶活性高于无钙处理。光对GS活性的调节存在多级水平 ,首先是光对GS的直接激活作用 ,该过程有光敏色素的参与 ,而光敏色素可能是通过钙调系统而起作用的 ,其红光 /远红光逆转效应需要钙的参与 ;其次是光诱导GS的重新合成 ,短期调节主要是从翻译水平上起作用 ,受环己亚胺的抑制 ,长期调...

【目的】淀粉是百合Lilium spp.鳞茎的主要组成成分,淀粉代谢对于百合鳞茎发育至关重要,对其开展深入研究有助于解决鳞茎繁育慢等产业化难题。【方法】以主栽品种东方百合’索邦’ Lilium ’Sorbonne’离体鳞茎为材料,在观测不同发育时期形态和淀粉积累的基础上,利用c DNA末端快速扩增技术(RACE),克隆淀粉合成代谢关键酶颗粒结合型淀粉合成酶基因LohGBSSI,并对其开展不同组织及发育期基因表达谱分析。【结果】①根据形态及源-库转换,离体百合鳞茎形成和发育过程可分为小鳞茎膨大初期(0～15 d),小鳞茎快速膨大期(15～55 d)及小鳞茎膨大后期(55～75 d)。②’索邦’颗粒结合型淀粉合成酶基因LohGBSSI(GenBank登录号:MF101407.1)全长1 913 bp,开放阅读框(ORF)长为1 665 bp,编码554个氨基酸。氨基酸序列与兰州百合Lilium davidii var. unicolor GBSSI同源性较高(92%),推测该基因可能属于GBSSI基因家族。③LohGBSSI基因在鳞茎和叶中表达显著高于茎段和根,表明直链淀粉合成的最主要部位为源-库关键器官;不同发育时期鳞茎内LohGBSSI的表达在15 d时最高,暗示鳞茎形成初期需淀粉快速合成以便形态建成。【结论】为后续解析淀粉合成关键酶基因GBSS在鳞茎发育中的功能奠定了基础,也为百合进行淀粉相关基因修饰提供了依据。图9表1参17

为探究糜子灌浆过程中籽粒蛋白质及淀粉积累规律,选用糯性和粳性糜子品种各2个,分别为‘龙黍21号’、‘晋黍5号’和‘榆糜2号’、‘陇糜8号’,分析淀粉合成相关酶活性的动态特性。结果表明:糜子开花后,粳糯品种籽粒脂肪含量先增加后减少,而粗蛋白含量不断减少,其中谷蛋白含量最高。各氨基酸中,谷氨酸、脯氨酸和亮氨酸含量最高。淀粉含量变化呈S型增加,积累速率先增加后减小。4种淀粉合成相关酶(ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合性淀粉合成酶(GBSS)以及淀粉分支酶(Q酶))活性显示出单峰曲线变化。粳性品种中SSS酶主要调控直链、支链及总淀粉积累,Q酶主要调控总淀粉和直链淀粉,AGPP酶参与直链淀粉的积累;而糯性品种直链、支链及总淀粉积累主要受到SSS和Q酶的调控。

【目的】鉴定芋淀粉合成酶（CeSS）基因家族，并对其生物信息学及表达模式进行分析，为芋产量、品质和营养性状的遗传改良提供参考。【方法】使用HMMER3.12b软件以SS基因家族典型保守结构域Glyco＿transf＿5为模型，鉴定芋基因组中SS基因家族信息，利用生物信息学软件分析其分子结构特征、系统发育关系及顺式作用元件，采用转录组和实时荧光定量PCR技术检测其在正常生长发育条件和干旱胁迫下的转录表达。【结果】在芋基因组中鉴定了6个SS基因（CeSS1、CeSS2、CeSS3-1、CeSS3-2、CeSS4和CeGBSS1）。6个预测的芋SS基因长度为4980～61347bp，对应的CDS长度为1275～2895bp，编码蛋白的氨基酸残基数量为424～964个，分子质量为48067.43～109391.75Da，理论等电点为5.18～6.11。系统进化分析显示6个芋SS蛋白分布在5个亚家族。基因结构分析显示，6个CeSS基因外显子数量为7～15个。在6个CeSS蛋白中鉴定出10个保守motif，其中7个获得了注释。在保守结构域上，CeSS1、CeSS2、CeSS4和CeGBSS1蛋白均含有淀粉合成酶催化结构域（motif2和5）和糖基转移酶群组1（motif1和motif3），而CeSS3-1蛋白含有motif1、motif3和motif5，CeSS3-2蛋白只含有motif2。基因启动子区域顺式作用元件分析表明，共预测到73个顺式作用元件，其中36个具有功能注释，除了具有核心元件 TATA-box和CAAT-box外，还涉及大量与光响应、激素响应、胁迫响应及生长发育等相关元件。在正常生长发育条件下，6个CeSS基因在叶片和球茎的整体表达量均高于叶柄和根，其中CeGBSS1基因的表达量远高于其他基因，且在叶片和球茎的相对表达量极显著高于叶柄和根（P<0.01，下同）；在球茎不同发育阶段，CeGBSS1基因在所有的发育阶段均有较高表达量，且在30～90 d发育过程中呈上升趋势，其余基因的表达量较低。在干旱胁迫下，6个CeSS基因在叶片的相对表达量较对照组显著（P<0.05）或极显著下降。【结论】在芋基因组中鉴定了6个SS基因，并明确了其分子结构特征和表达模式，其中CeGBSS1基因可能是芋淀粉生物合成的关键基因。