【目的】甜菜是重要的糖料作物,块根中的蔗糖含量是其品质的决定因子。利用基因工程技术将葡萄蔗糖转运蛋白基因(VvSUC11和VvSUC12)导入甜菜块根中,以了解蔗糖转运蛋白是否能提高甜菜的含糖量。【方法】利用葡萄蔗糖转运蛋白基因VvSUC11和VvSUC12构建的根特异性表达植物双价表达载体(pCAMBIA2301-SP1-VvSUC11-SP2-VvSUC12),通过农杆菌介导法转化到甜菜(Beta vulgaris L.)品种KWS-9103中。利用PCR和RT-PCR技术检测目的基因是否整合到甜菜中并表达。将获得的转基因甜菜和对照甜菜生根后移栽大田,对其叶片性状、相关的生理指标、块根重和...

本研究从赤霞珠(Vitis viniferaL.cv.Cabernet Sauvignon)葡萄果实中提取RNA,克隆得到葡萄蔗糖转运蛋白基因VvSUC27;从中蔬6号番茄子叶提取DNA,克隆得到番茄果实特异启动子基因E8。以实验室保存的pCAMBIA 1301为起始载体,分别构建了2个植物表达载体pCE8-SUC27vs和pCE8-SUC27。在这两个载体中,VvSUC27的表达均受番茄果实特异启动子E8的调控,pCE8-SUC27vs含有来自拟南芥葡萄糖转运蛋白基因AtVGT1的细胞液泡膜定位的信号肽编码序列和NOS终止子;pCE8-SUC27包含来自葡萄的蛋白质细胞质膜定位的信号肽编码序...

采用77个粒用高粱和21个甜高粱作为研究材料,对甜高粱的含糖量进行了研究。结果表明,甜高粱茎秆的含糖量是粒用高粱的2~5倍,而且茎秆秆芯蜡质,汁液含量高。甜高粱茎秆不同茎节的含糖量有差异,其含糖量随节位由低到高的变化趋势有4种类型,并以低-高-低的变化占多数,因此利用中间节段第4,7,9节的含糖量平均值可表示植株含糖量。收获后,随着茎秆水分的丧失,其含糖量逐渐上升,但是25 d后开始急剧下降。

【目的】创制过量表达TaSUT1A的转基因小麦,分析TaSUT1A在转基因小麦中的遗传及其对干旱胁迫的应答反应,选育抗旱的转基因小麦新种质。【方法】采用基因重组技术构建了TaSUT1A表达载体,利用基因枪介导法将该载体转入小麦品种科农199,通过Bialaphos筛选、转化植株基因组DNA PCR验证获得转基因T0植株;利用RT-PCR检测TaSUT1A在转基因T3植株中的表达情况,在此基础上,对3个转基因系的T4转基因植株进行抗旱性鉴定和抗旱相关生理指标分析,验证其抗旱能力。【结果】经PCR检测和RT-PCR验证,获得了转TaSUT1A小麦阳性植株,与非转基因对照相比,20%PEG胁迫处理显...

通过相关、回归分析及通径分析,研究了10个甜高粱品种自上而下各茎节锤度以及茎节锤度与茎秆锤度、榨汁率的关系。结果表明:自上而下各茎节锤度呈现出低一高一低的变化趋势,不同甜高粱品种茎秆的锤度最高值都出现在中上部。总体上说可以用第7或第8节锤度代表茎秆锤度,但对于不同甜高粱品种来说,能代表茎秆锤度的茎节不同。各茎节平均锤度可以代表茎秆锤度。第1,3,7,9茎节的锤度对茎秆锤度表现出正直接效应,其中第7和9节直接效应值最大,而第4,6,8,10节的锤度具有负值效应;第1,2,7,8茎节对榨汁率表现出正直接效应,其中第8节直接效应值最大,而第3,5,9,10节直接通径系数都是负值,不利于提高甜高粱茎秆...

为分析甘蔗SUT家族基因新成员的序列特征和基因表达模式,采用cDNA末端快速克隆技术,以甘蔗GT28未成熟茎cDNA为模板克隆蔗糖转运蛋白基因,命名为SoSUT2-h1,GenBank登录号KF808330。该基因的cDNA序列全长为2 132bp,开放阅读框长1 749bp,编码582个氨基酸,预测分子量和等电点分别为61.80ku和6.17。SoSUT2-h1蛋白具有12个跨膜结构。该蛋白具有保守的蔗糖转运蛋白功能域,属于MFS蛋白家族和GPH(蔗糖/H+共转运体)超家族中的一员。荧光定量PCR表明在

【目的】蔗糖是植物体内光合产物运输的主要形式。蔗糖-质子同向运输蛋白(sucrose transporter/sucrose carrier,SUT/SUC)在植物细胞之间的蔗糖跨膜运输以及植物组织和器官之间的蔗糖分配中具有重要作用。水稻SUT家族共有5个成员。已有研究表明,敲除OsSUT1、OsSUT2、OsSUT3、OsSUT4对水稻的生长发育产生显著影响,说明这些基因不可替代。然而,OsSUT5的功能还未见报道。阐明OsSUT5在水稻生长发育中的作用,将为全面了解SUT蛋白在模式植物水稻中的生理功能提供新的依据。【方法】通过对水稻OsSUT5的时空表达特性进行实时荧光定量PCR分析,同时利用OsSUT5的推测启动子驱动GUS在水稻体内表达,获得其基因编码蛋白的组织定位信息,以及在烟草叶片表皮细胞内进行OsSUT5-GFP融合蛋白瞬时表达,对蛋白进行亚细胞定位,比较基因编辑技术(CRISPR-Cas9)创制的OsSUT5不同纯合突变株系与野生型对照水稻的形态和生理特征,获得OsSUT5的功能信息。【结果】转录水平上,OsSUT5在水稻茎、叶、花序和颖果中均有表达,并且该基因编码蛋白在营养器官中的表达集中于维管组织。在生殖器官中,OsSUT5的表达主要位于花药及发育的颖果内。该基因编码蛋白在水稻发育的颖果特别是盾片和胚根鞘中高表达。烟草叶片表皮细胞内的瞬时表达显示OsSUT5-GFP融合蛋白定位于细胞质膜。与野生型水稻相比,3个OsSUT5纯合突变株系均表现为花粉活性以及离体萌发率明显降低。与此相吻合的是,OsSUT5突变株系未授粉的小穗比例相对于野生型显著增加,同时突变株系结实率显著下降。通过对OsSUT5突变株系颖果的观察和比较显示,OsSUT5突变体水稻颖果的垩白相对于野生型明显增多,其颖果长度相对于野生型对照也有一定程度的增加,但统计结果表明OsSUT5突变体水稻的千粒重与野生型无显著区别。【结论】OsSUT5在水稻花粉发育甚至受精过程中可能发挥重要作用;敲除OsSUT5对水稻的结实率、籽粒的形态和品质有明显影响。推断OsSUT5在水稻开花结实中的作用(包括对花粉活性和颖果内胚乳发育的影响)与其蔗糖运输功能密切相关。

试验选用玉美人薄皮甜瓜(Cucum is m eloL.)作接穗,以圣砧1号白籽南瓜为砧木进行嫁接,以自根苗为对照,主要研究嫁接对薄皮甜瓜光合特性、产量及含糖量的影响。结果表明:嫁接明显地增加了薄皮甜瓜的总叶面积,嫁接植株茎蔓生长明显快于自根植株。各个时期嫁接植株各个器官干物重均高于自根植株。但嫁接对薄皮甜瓜叶片中叶绿素的含量影响不大,并且对植株生长发育各时期的功能叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO2浓度影响不明显。因此,嫁接主要是通过扩大植株的总叶面积来提高植株的光合速率的。另外,嫁接的增产效果显著,其平均单瓜重和单位面积产量均高于对照。嫁接薄皮甜瓜果实的内壁糖度和中心糖度均低于...

研究了6个新选甜玉米自交系及其15个F1组合在授粉后不同时间籽粒含糖量的遗传及变异规律。结果表明,授粉后不同时间籽粒含糖量有极显著差异,以授粉后20 d籽粒含糖量较高;要获得含糖量较高的甜玉米组合,需要选择双亲含糖量均表现优良的亲本材料进行组配,亲子遗传在不同组合中表现出明显差异。含糖量主要受加性基因效应的作用,非加性基因的作用相对很小,其遗传符合加性-显性模型。控制含糖量遗传的增效基因为隐性基因。

【目的】明确高温对截形叶螨（Tetranychus truncatus）海藻糖转运蛋白基因的影响，为有害生物的绿色防控提供理论依据。【方法】根据高温诱导下的截形叶螨转录组数据获取两条海藻糖转运蛋白基因TtTret1-like和TtTret1的CDS序列和蛋白氨基酸序列；利用ExPASy、ProScale、MEGA等分析工具对TtTret1-like和TtTret1进行生物信息学分析；利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析TtTret1-like和TtTret1在截形叶螨不同发育阶段及不同高温（38、42、46、50℃）处理下的表达特性；采用微量法测定不同高温处理下截形叶螨的海藻糖含量；利用RNA干扰（RNAi）技术沉默TtTret1-like和TtTret1，探究其在应对高温中的功能。【结果】生物信息学分析表明，TtTret1-like和TtTret1的CDS全长分别为1 389和1 569 bp，分别编码463和523个氨基酸，预测的蛋白分子量分别为50 189.03和57 358.10 Da，等电点分别为8.87、8.70。TtTret1-like和TtTret1均为碱性氨基酸和疏水性氨基酸且同属于不稳定蛋白；二级结构预测为螺旋和卷曲结构；两个海藻糖转运蛋白均具有协同转运蛋白超家族（major facilitator superfamily,MFS）的保守结构域及12个跨膜结构域。氨基酸序列相似性和系统发育分析表明，TtTret1-like和TtTret1与蛛形纲其他物种海藻糖转运蛋白序列的一致性较高，尤其与二斑叶螨（T. urticae）的亲缘关系最近。TtTret1-like在卵期、幼螨期和成螨期的表达量较高；TtTret1在幼螨期高表达。随处理温度的升高，TtTret1-like的表达量大致呈上升趋势，在50℃时表达量最高；而TtTret1的表达量随处理温度的升高先上升后下降，在42℃时表达量达到最高；高温胁迫后截形叶螨体内的海藻糖含量显著升高。沉默TtTret1-like和TtTret1 48 h后，截形叶螨体内整体海藻糖含量上升，但血淋巴海藻糖含量下降；用50℃高温处理截形叶螨2 h，然后恢复至96 h时，截形叶螨存活率分别为11%和46.67%，显著低于对照组。【结论】截形叶螨TtTret1-like和TtTret1在其抵御高温胁迫过程中具有重要的作用。

为了探讨外施低浓度亚硫酸氢钠和碳酸氢钾对甜菜光合碳代谢与块根产质量形成的内在机制及其在生产上应用的前景,以甜菜品种农大甜研4号为试验材料,在大田条件下,研究了喷洒亚硫酸氢钠(200 mg/L)和碳酸氢钾(700 mg/L)对甜菜叶片光合作用、光合作用相关酶以及块根产量和含糖率的影响。结果表明:NaHSO3和KHCO3喷施甜菜叶片,可显著提高甜菜叶片净光合速率、PEPCase和Rubisco酶活性(P<0.01);气孔导度和胞间CO2浓度表现为前期升高后期下降的趋势,表明后期光合速率间的差异是非气孔因素占主导地位;收获期块根重量及含糖率分别较对照增加7.1%～23.2%和10.5%～20.3%。

以6个鲜穗产量和含糖量表现差异显著的超甜玉米自交系为研究对象,采用Griffing不完全双列杂交法,分析了其配合力和遗传特性。结果表明,T3,T9,T17和T244个亲本的鲜穗产量和含糖量表现出较高的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA),有望组成高产和高含糖量的超甜玉米新组合;超甜玉米鲜穗产量的狭义遗传力较低,为17.83%,由非等位基因互作效应引起,且显性基因起主要作用,控制鲜穗产量的显性基因至少有4对;含糖量的遗传效应主要由加性效应和显性效应组成,加性效应比显性效应更重要,狭义遗传力为53.0%,控制含糖量的基因至少有3对。

对甜玉米含糖量与各农艺性状间进行了通径分析,结果表明:各农艺性状对含糖量的作用由大到小排列顺序为千粒重>穗长>行粒数>穗位高>穗行数>产量>株高>穗粗>生育期>出籽率。其中,千粒重对含糖量的直接通径系数达到p=1.5007,因此要提高含糖量应着重注意千粒重的选育。

为探讨甜高粱茎秆含糖量相关数量性状的遗传基础,以粒用高粱品系LR625(P1)和甜高粱品系Rio(P2)为亲本杂交构建的一组包含4个世代的遗传群体(P1、P2、F1、F2:3),采用数量性状主基因+多基因混合遗传模型,对茎秆含糖量(混合锤度)、出汁率和茎秆鲜重性状进行了遗传分析。结果表明:茎秆含糖量符合E-1模型,性状是由两对主基因+多基因遗传模型控制的,主基因作用方式包括加性、显性和上位性3种效应。其中多基因效应高于主基因效应,遗传率分别为48.89%和39.52%。环境效应较小,占总表型方差的11.59%;出汁率性状符合B-5模型,即性状表现受2对主基因遗传控制,基因作用方式为完全显性作用...

试验选用玉美人、永甜6号薄皮甜瓜(Cucumis melo L.)作接穗,世纪星白籽南瓜(Cucurbita moschata Duch.)作砧木,以自根苗为对照,研究嫁接对薄皮甜瓜果实糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响。结果表明:嫁接提高了薄皮甜瓜果肉中酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)的活性,降低了蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)的活性;降低了薄皮甜瓜果肉的果糖、葡萄糖、蔗糖和总糖的含量。