水稻和小麦胚乳发育的比较

以水稻盐粳235和小麦杨麦5号为,和整体解剖和树脂包埋切片等方法比较研究了这两种作物胚乳细胞分裂、分化和充实的特点,两者发育的主要差异有：（1）水稻胚囊呈香蕉形;小麦胚乳囊呈现瓜子形,小麦的游离核与胚乳细胞要比水稻大;（2）水稻游离核的分裂以无丝分裂为主,而小麦游离核的分裂以有丝分裂为主,水稻游离核及细胞的分裂速度较小麦快,（3）水稻胚乳细胞中淀粉体约在花后第4天出现,蛋白质体约在花后第5天出现;小麦胚乳细胞中淀粉体约在花后第7天出现,而蛋白质体约在花后第9天出现;（4）水稻胚乳淀粉体中含有多个淀粉粒,而小麦胚乳淀粉体中仅含有一个淀粉粒;（5）水稻胚乳含两种蛋白质体类型,即PB1和PB2,而小麦胚乳只含有一种蛋白质体;（6）水稻胚乳的背部有多层糊粉层细胞,其细胞壁上没有内突,而小麦腹部（沟）维管束的糊粉层细胞壁上有内,帝些细胞进而转化为胚乳转移细胞。     

杉木遗传多态性与多基因位点遗传结构

在分析杉木16个群体的自由授粉种子胚乳蛋白质24个同功酶基因位点遗传多态性的基础上,进一步估计了遗传多态性与多基因位点之间的关系。研究结果表明:平均多态性位点占88.00％,每个位点平均有3个等位基因,期望杂合率为0.394;遗传多态性呈随机分布,但有7个位点等位基因频率与地理、气候因子相关;遗传多态性的6％归因于群体间的分化,94％属于群体内变异;16个群体中有15个存在双位点配子不平衡,大多数群体中明显存在高阶(两个基因位点以上)配子不平衡现象;配子不平衡与地理、气候因子之间相关呈随机分布。奠基者效应、群体的再分化、分布区内环境多样性以及2000多年人工栽培历史,均是产生和保持杉木群体遗传多样性及结构的重要因素。     

“表观遗传调控的分子机制”研究组——王占新研究组介绍

正表观遗传是指在不改变基因的核苷酸序列的情况下,基因表达性状的可遗传性。表观遗传信息往往通过DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等信息进行传递,对基因的表达调控起重要作用,与机体发育和人类健康密切相关。表观遗传信息由特定的蛋白酶加载,并被特定的结合蛋白识别发挥后续效应,或者被相应的酶去除。表观遗传信息的读写异常与人类的多种疾病相关,因此,研究相关蛋白质复合物的分子机制将为揭示表观遗传调控的奥秘,以及靶向这些蛋白异常导致的人类疾病提供重要分子基础。王占新研究组主要致力于表观遗传信息的修饰以及读取过程中参与的蛋白质复合物分子机制的研究。在高等动物中,表观遗传信息往往是加载在核小体上的,     

中间锦鸡儿(Caragana intermedia)的胚胎发生和组织化学变化

1胚珠是弯生的,双珠被,厚珠心,珠孔是由二层珠被所组成,呈“之”字型,胚囊为蓼型,多糖分布于珠柄、珠被、合点和珠孔端,珠心和维管束细胞中无多糖,但有可溶性蛋白质反应,胚囊周围有一层珠被絨毡局,细胞内富含蛋白质,并有多糖反应,助细胞和反足细胞中无多糖,助细胞的丝状器上有可溶性多糖。卵和中央细胞中有多糖反应,随着卵的成熟淀粉粒的大小和数且增加。在中央细胞的极核周围分布着许多复合淀粉粒,2本种的受精属有丝分裂前配子配合型,受精过程的特点是:受精前极核已融合为次生核,受精后形成具一个大的核和核仁的受精卵和受精极核,曾发现有多精子入胚囊。3胚和胚乳发育:(1)原胚期:受精卵具极性,细胞质和淀粉粒集中在合点端。胚乳早于胚发育,为核型胚乳。胚胎发生属柳叶菜型。胚柄起源于基细胞的纵横分裂,最后形成多细胞团块,原胚细胞中蛋白质多于多糖。胚和胚乳发育至多细胞原胚和游离核时期时,在游离核周围具淀粉粒。(2)胚分化期:在球形胚发育为心形胚时,子叶原基及胚的其它部分蛋白质增加,只在胚柄及胚根原基部分有较多淀粉粒。当鱼雷形胚时,胚乳已形成多层细胞,而胚柄退化。时胚乳和子叶梠伴生长(3)成胚期:胚器官进一步成熟。胚乳逐渐被生长着的子叶所吸收,胚柄已全部退化,子叶和胚根细胞中的淀粉粒增加,但在这些细胞中仍有蛋白质反应。本种为无胚乳种子。     

甘薯的受精和组织化学研究

作者对甘薯受精期间的胚囊结构、受精作用和多糖及蛋白质的动态进行了观察,结果如下:授粉后5小时,花粉管进入胚囊并释放精子,7小时左右卵进行受精,11—12小时合子即形成,15—16小时合子进行第一次有丝分裂;授粉后8小时极核受精,11—12小时初生胚乳核进行第一次分裂,初生胚乳核的分裂比合子早3—4小时;按Gerrasimoua—Narashina的分类,双受精属于有丝分裂的类型。     

大白菜细胞核雄性不育基因向小白菜中转育的研究

以大白菜核基因雄性不育材料为不育源,根据细胞核复等位基因遗传假说,采用有性杂交方法,将大白菜核不育复等位基因转入小白菜获得了成功,在国内外率先育成了不株率和不育度均为100％的小白菜核基因雄性不育系。提出了小白菜核基因雄性不育系转育遗传模式。     

黄刺条(Caragana frutex C.Kock)的胚胎发育Ⅱ胚、胚乳和种皮的发育

黄刺条为核型胚乳,胚乳细胞质沿胚囊周缘分布,中央为一大液泡.球形胚后期,胚乳细胞化从珠孔端开始.合点端胚乳不形成细胞壁.在鲁雷形胚的早期,合点端形成具游离核的胚乳吸器,成熟种子中,留有一层胚乳细胞.合子横分裂形成顶细胞和基细胞,顶细胞纵分裂,基细胞纵横分裂形成多细胞胚柄.胚胎发生属柳叶菜型.成熟胚的子叶中具大量淀粉和蛋白质.种皮由外珠被发育和分化形成,在发育过程中,随着胚的发育,外珠被中的淀粉发生变化.本文还讨论了发育胚及其周围组织间营养物质的关系.     

质量—数量性状的遗传参数估计：Ⅱ.利用DH群体或RIL群体

采用混合分布理论与极大似然法，拓展了适用于双单倍体群体（ＤＨ）和重组近交系（ＲＩＬ）群体的质量－数量性状的遗传分析方法，提此方法可以鉴别主－微基因的存在，了解主基因的作用方式，估计主－微基因的遗传效应和方差等遗传参数。     

AFM观察小鼠心肌核DNA片段的基因组合形成"基因系"的系统性和垃圾DNA的相互作用

用原子力显微镜(AFM)直接观察、小白鼠心肌等组织的核DNA片段的基因体外转录等多种实验技术组合,通过AFM观察到心肌核DNA片段上的基因,处于垃圾DNA的“转录平台”上,在体外转录过程中,由n(n=3、4等)个活性基因节,对应的n-1个“基因间隔”,依特定的排列组合分别形成n(n=3、4等)种大小不同的“基因系”,各“基因系”中的基因节同时转录,分别形成对应nRNA(n=9、12等)链状复合体,nRMA链状复合体分别与对应基因系的单链DNA两边的“接口”相联。核内对应nmRNA数量减少,形成负反馈效应后,使nRNA从对应“基因系”上迅速解离下来,核内经“转录后修饰”形成对应nmRNA链状复合体。该复合体主要在核内,处于垃圾DNA的“翻译平台”上进行蛋白质翻译,并在核内加工修饰形成有活性蛋白质。本工作展示了未来运用AFM观察生物学反应、研究核基因转录与调控的分子机理、基因组合形成基因系的系统性和垃圾DNA的相互作用的前景。     

杂种优势遗传基础的研究进展

由于杂种优势的利用是农业增产的重要途径，杂种优势的遗传基础研究一直受到高度重视。近十年来发展的分子标记技术及构建的高密度遗传图谱，为阐明杂种优势的遗传基础提供了有力的工具，杂种优势研究有了新进展，通过对已有资料的分析研究，从遗传差异，基因表达调控、基因效应、基因网络系统等方面探讨了杂种优势的遗传基础及其研究进展。     

Introduction of antisense waxy gene into main parent lines of indica hybrid rice

Amylose content in rice endosperm is one of thekey determinants of rice eating and cooking quality, and thepoor quality of indica hybrid rice is closely related to thehigh amylose level in rice grains. In order to improve thegrain quality of the indica hybrid rice by genetic engineering,an antisense fragment of rice waxy gene, driven by theintroduced into three major parent lines of indica hybrid rice,all contain a high amylose level in the grains, via Agrobacte-rium, and more than 100 hygromycin-resistant plants wereregenerated. The analysis of PCR amplification and South-ern blots indicated that the T-DNA containing the antisensewaxy gene had been integrated into the genome of transgenicrice plants. Most of the primary transgenic rice plants grewnormally, and the mature seeds from these transgenic plantswere performed for analysis of the amylose content. Theresults showed that the amylose content in the endosperm ofsome grains was reduced and the lowest reached 7.02% inone homozygous transgenic line, 72.4% lower than that ofthe wild type. The influence of the altered amylose contenton the gelatinization temperature and gel consistency wasalso observed in several homozygous transgenic rice plants.     

植物激素调控籽粒大小的研究进展

植物种子的大小和品质是影响农作物产量的主要因素之一,研究控制种子籽粒大小发育的相关因素,对提高农作物产量具有重要意义.近年通过分析种子发育缺陷突变体或QTL等分子遗传学的方法,发现许多控制种子发育的重要基因影响着种子的大小和产量.对模式植物拟南芥和水稻的研究发现,许多调控种子发育的功能基因通过整合到植物激素的代谢或信号转导途径起作用,说明植物激素在调控籽粒发育中发挥重要作用,但有关作用的分子机理及其遗传调控网络待阐明.该文以模式植物拟南芥和水稻种子发育研究为例,着重介绍植物激素调控种子籽粒大小调控的研究进展.     

水稻胚乳淀粉积累及其结构研究进展

从水稻胚乳的发育,胚乳淀粉的积累、胚乳淀粉细胞的生化变化及其对稻米品质的影响和胚乳淀粉细胞结构与稻米品质的关系综述了水稻胚乳淀粉积累及其结构研究进展。     

Introduction of antisensewaxy gene into main parent lines ofindica hybrid rice

Amylose content in rice endosperm is one of the key determinants of rice eating and cooking quality, and the poor quality ofindica hybrid rice is closely related to the high amylose level in rice grains. In order to improve the grain quality of theindica hybrid rice by genetic engineering, an antisense fragment of ricewaxy gene, driven by the 5′-franking sequences of the ricewaxy gene, was successfully introduced into three major parent lines ofindica hybrid rice, all contain a high amylose level in the grains, viaAgrobacterium, and more than 100 hygromycinresistant plants were regenerated. The analysis of PCR amplification and Southern blots indicated that the T-DNA containing the antisensewaxy gene had been integrated into the genome of transgenic rice plants. Most of the primary transgenic rice plants grew normally, and the mature seeds from these transgenic plants were performed for analysis of the amylose content. The results showed that the amylose content in the endosperm of some grains was reduced and the lowest reached 7.02% in one homozygous transgenic line, 72.4% lower than that of the wild type. The influence of the altered amylose content on the gelatinization temperature and gel consistency was also observed in several homozygous transgenic rice plants. The two authors contributed equally to this work.     

Expression profile analysis of 9 heat shock protein genes throughout the life cycle and under abiotic stress in rice

Plant heat shock proteins (Hsps) facilitate protein folding or assembly under diverse developmental and adverse environmental conditions. Nine OsHsps were identified in our previous study from a proteomic analysis of rice cv. IRAT 109 leaf samples at the seedling stage under drought stress. To obtain additional information on the 9 OsHsp genes, this study focused on an expression profile analysis at different development stages throughout the life cycle of rice, and under different abiotic stresses and phyto-hormone treatments. The 9 genes exhibited distinctive expression patterns in different organs or development stages. Five of the genes (OsHsp72.90, OsHsp72.57, OsHsp71.18, OsHsp24.15 and OsHsp18.03) showed high expression in the endosperm, indicating that OsHsp genes may play important roles in rice seed development. All 9 OsHsps were up-regulated under heat, polyethylene glycol, and abscisic acid treatment, whereas salt stress caused up-regulation of 6 genes (OsHsp93.04, OsHsp71.10, OsHsp71.18, OsHsp72.57, OsHsp24.15 and OsHsp18.03) and cold stress resulted in down-regulation of OsHsp93.04 and OsHsp72.57. These diverse expression profiles imply potential functional diversity of the Hsp gene family in rice.     

大米蛋白与蒸煮品质相关性研究进展

大米是中国人的最重要主食之一,其主要食用方式是蒸煮鲜食,因此研究其组分与蒸煮品质的相关性具有重要理论意义和实用价值。蛋白质是水稻种子胚乳中仅次于淀粉的第二大组分,是与大米食用品质相关的指标之一。大米蛋白的主成分是谷蛋白,大约占总蛋白的65%～80%,其余部分由清蛋白、醇溶蛋白、球蛋白构成。大米蛋白是优质的植物蛋白之一,和大豆蛋白及小麦蛋白相比较,大米蛋白的结构与性质的研究还不够深入系统,大米蛋白质与其食用品质的相关性研究更显不足。对大米蛋白组成、结构及其与蒸煮食味品质的相关性研究进展及成果进行了归纳分析,以期发现研究的不足和学术趋向。     

羊草(Leymus chinensis)胚乳发育及颖果发育过程中多糖的动态

本文应用石腊切片法和组织化学方法对羊草的胚乳发育以及颖果发育过程中淀粉的累积和动态进行了研究。结论如下,羊草的胚乳发育为核型。游离核分裂的方式为有丝分裂和无丝分裂两种。椭圆形胚期,胚乳开始细胞化,细胞化顺序从珠孔端到合点端。首先游离核之间出现成膜体,经细胞板产生初始垂周璧,经过一段“开放细胞”时期,以后形成平周壁。羊草胚乳细胞增生无形成层状结构存在,各层细胞均可分裂。在珠孔端的胚乳细胞中见到核穿壁现象。子房壁内淀粉的积累从胚囊成熟期开始增长,到二细胞原胚期达到最高峰,以后随胚乳淀粉的积累而下降。最后胚成熟时子房壁组织解体。中央细胞中不含淀粉,受精后初生胚乳核周围出现大量淀粉,游离核时期淀粉消失,单层细胞的胚乳内淀粉重新出现,以后淀粉含量迅速上升。珠心、珠被、反足细胞都不含淀粉。宿存助细胞具丰富的淀粉。