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基于iTRAQ蛋白质组学的OsAAP6不同转基因水稻胚乳差异蛋白筛选

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南方农业学报 2024年第4期55卷 1060-1069页

作者：彭波孙晓宇邱静彭娟赵强孙艳芳宋晓华张志国周伟汪全秀信阳师范大学生命科学学院/大别山农业生物资源保护与利用研究院河南信阳464000 信阳市植保植检站河南信阳464000 河南省科研平台服务中心河南郑州450003 信阳市农业科学院河南信阳464000 河南羚锐制药股份有限公司河南信阳465550

【目的】基于iTRAQ蛋白质组学筛选不同OsAAP6转基因水稻胚乳的差异蛋白,明确胚乳中的差异蛋白,以期为后续利用OsAAP6基因提升稻米的营养品质提供理论依据。【方法】以水稻OsAAP6超量表达阳性[OX(+)]和阴性对照[OX(-)]材料及OsAAP6互补... 详细信息

【目的】基于iTRAQ蛋白质组学筛选不同OsAAP6转基因水稻胚乳的差异蛋白,明确胚乳中的差异蛋白,以期为后续利用OsAAP6基因提升稻米的营养品质提供理论依据。【方法】以水稻OsAAP6超量表达阳性[OX(+)]和阴性对照[OX(-)]材料及OsAAP6互补表达阳性[ZpZc(+)]和阴性对照[ZpZc(-)]为试验材料,采用同位素标记相对与绝对定量(iTRAQ)技术对其进行蛋白质组学检测分析,并利用考马斯亮蓝G-250法对其胚乳中的4类储藏蛋白(谷蛋白、醇溶蛋白、清蛋白和球蛋白)进行含量检测。【结果】与ZpZc(-)和OX(-)转基因阴性对照相比,ZpZc(+)和OX(+)转基因阳性胚乳中OsAAP6基因的表达量分别在P<0.01和P<0.001水平极显著升高。与ZpZc(-)和OX(-)转基因阴性对照相比,ZpZc(+)和OX(+)转基因阳性水稻共有58种差异蛋白共同上调或下调表达,其中有39种蛋白显著增加(P<0.05,下同),有19种蛋白显著降低。在39种共同上调表达的蛋白中有27种蛋白参与水稻种子储藏底物的合成与积累,且有16种上调表达蛋白参与种子储藏蛋白的代谢和积累。与ZpZc(-)和OX(-)转基因阴性对照相比,ZpZc(+)和OX(+)转基因阳性水稻胚乳中的谷蛋白、醇溶蛋白、清蛋白和球蛋白含量均显著增加。【结论】OsAAP6基因上调表达,能抑制与支链淀粉合成相关蛋白的积累,但能促进其胚乳中储藏蛋白的积累,进而提高胚乳中谷蛋白、醇溶蛋白、清蛋白和球蛋白含量,可用于高蛋白水稻新品种的分子育种和遗传改良。

关键词：水稻 iTRAQ 蛋白质组学 OsAAP6基因差异蛋白营养品质

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壳聚糖涂膜和复方丁香提取物处理对采后夏黑葡萄保鲜效果的影响

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信阳师范学院学报（自然科学版） 2019年第4期32卷 642-648页

作者：韩艳婷江林祥张化阁汪全秀袁红雨孙思胜王超信阳师范学院生命科学学院河南信阳464000 舞钢市沁丰园林业专业合作社河南舞钢462500 许昌学院食品与生物工程学院/河南省博士后研发基地河南许昌461000

以九成熟的夏黑葡萄果实为试材,探讨不同质量分数(1.0%、1.5%、2.0%和2.5%)的壳聚糖涂膜和复方丁香提取物处理对采后葡萄贮藏保鲜效果的影响.结果表明:1.0%~2.5%壳聚糖和复方丁香提取物涂膜处理后均能有效延缓采后葡萄果实中可滴定酸、... 详细信息

以九成熟的夏黑葡萄果实为试材,探讨不同质量分数(1.0%、1.5%、2.0%和2.5%)的壳聚糖涂膜和复方丁香提取物处理对采后葡萄贮藏保鲜效果的影响.结果表明:1.0%~2.5%壳聚糖和复方丁香提取物涂膜处理后均能有效延缓采后葡萄果实中可滴定酸、维生素C和多酚含量的下降,并在一定的贮藏时间内可抑制纤维素酶的活性.壳聚糖涂膜相对于复方丁香提取物处理在保持果实品质方面的效果较好,尤其是1.5%左右的壳聚糖涂膜处理效果最佳.

关键词：夏黑葡萄壳聚糖涂膜复方丁香提取物保鲜

水稻OsMDH基因的克隆及其生物信息学分析

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信阳师范学院学报（自然科学版） 2023年第2期36卷 243-248页

作者：彭波孙晓宇张庆茜彭娟娄安琪孙艳芳庞瑞华周伟汪全秀信阳师范学院生命科学学院/大别山农业生物资源保护与利用研究院河南信阳464000 信阳市植保植检站河南信阳464000

水稻(Oryza sativa L.)OsAAP6基因是控制水稻种子蛋白质含量的主效数量性状座位(quantitative trait locus,QTL)基因,对水稻品质性状产生重要影响,而OsMDH蛋白能够与OsAAP6基因发生相互作用。利用生物信息学策略对OsMDH蛋白的理化性质... 详细信息

水稻(Oryza sativa L.)OsAAP6基因是控制水稻种子蛋白质含量的主效数量性状座位(quantitative trait locus,QTL)基因,对水稻品质性状产生重要影响,而OsMDH蛋白能够与OsAAP6基因发生相互作用。利用生物信息学策略对OsMDH蛋白的理化性质、蛋白结构及功能进行预测,探究OsMDH基因的生物学功能。结果表明:水稻OsMDH基因的编码区(coding sequence,CDS)区长999 bp,编码332个氨基酸;编码蛋白为疏水蛋白且不存在信号结构,包含两个跨膜结构。通过蛋白互作分析,发现OsMDH可能与柠檬酸合酶、延胡索酸酶等发生相互作用,参与三羧酸循环过程。

关键词：水稻 OsMDH基因结构域功能生物信息学分析

水稻qPC1基因启动子功能性变异位点的鉴定及其转运功能探析

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西南农业学报 2023年

作者：彭波邱静彭娟何璐璐孔冬艳孙晓宇刘岩阿新祥靳可心孙艳芳庞瑞华周伟赵金会汪全秀信阳师范大学生命科学学院/大别山农业生物资源保护与利用研究院信阳市植保植检站云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所/农业部云南稻种资源观测实验站

【目的】鉴定水稻种子中蛋白质含量的正调控基因qPC1启动子的功能性变异位点，开发qPC1基因分子标记，并解析其转运功能，为阐明qPC1基因的生物学功能及其利用qPC1基因进行分子育种提供理论依据。【方法】采用基因定点突变、水稻原生质... 详细信息

【目的】鉴定水稻种子中蛋白质含量的正调控基因qPC1启动子的功能性变异位点，开发qPC1基因分子标记，并解析其转运功能，为阐明qPC1基因的生物学功能及其利用qPC1基因进行分子育种提供理论依据。【方法】采用基因定点突变、水稻原生质体瞬时转化技术和双荧光素酶报告法鉴定qPC1基因启动子功能性变异位点，利用缺陷型酵母互补试验以及水稻根部氨基酸的吸收试验解析qPC1的转运功能。【结果】相对于南洋占qPC1序列，珍汕97 qPC1启动子-7 ～ -12 bp位置处6个碱基（CACAGA）的缺失将导致其启动子活性显著增加。对此设计对应的功能性分子标记PB13，并利用PCR技术在珍汕97与南洋占的重组自交系群体中进行验证。在缺陷型酵母互补试验中发现qPC1蛋白能够转运γ-氨基丁酸、瓜氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、精氨酸和谷氨酸等多种氨基酸，且发现qPC1能促进水稻根对多种氨基酸的吸收，并对苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、谷氨酸和酸性氨基酸具有较快的吸收与转运速率。【结论】水稻qPC1基因启动子区-7 ～ -12 bp位置为其功能性变异位点，qPC1在酵母中能够参与多种氨基酸转运，且在水稻根中能促进氨基酸的吸收与转运，即qPC1蛋白可能是一种广谱性氨基酸转运蛋白。该试验结果为进一步全面阐明qPC1基因调控水稻种子中蛋白质含量的分子机制并利用qPC1进行优质水稻新品种的选育提供了重要信息。

关键词：功能性位点 qPC1基因转运功能启动子

播种期对豫南不同香稻品种胚乳垩白性状的影响

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华北农学报 2019年第4期34卷 122-129页

作者：彭波杨宁宁何璐璐孔冬艳柳琳孙艳芳蒋悦庞瑞华李金涛周伟汪全秀信阳师范学院生命科学学院大别山农业生物资源保护与利用研究院河南信阳464000 信阳学院理工学院河南信阳464000

为了探讨灌浆期高温对豫南不同香稻胚乳垩白性状的影响,以豫南地区的9个香稻品种和1个常规对照粳稻品种为试验材料,在2016,2017年研究不同播种期对不同香稻品种垩白性状的影响。结果表明:豫南香稻胚乳垩白性状的变幅范围较宽,在不同的... 详细信息

为了探讨灌浆期高温对豫南不同香稻胚乳垩白性状的影响,以豫南地区的9个香稻品种和1个常规对照粳稻品种为试验材料,在2016,2017年研究不同播种期对不同香稻品种垩白性状的影响。结果表明:豫南香稻胚乳垩白性状的变幅范围较宽,在不同的播种期和不同的灌浆期温度条件下,不同香稻品种胚乳垩白性状的表现差异较大:香宝1号、郑稻18和香宝2号胚乳的垩白性状对灌浆期温度比较敏感,而其余香稻品种的垩白性状对灌浆期温度相对不敏感。豫南香稻胚乳的垩白率与灌浆期温度整体呈正相关:灌浆期温度越高,稻米胚乳的垩白率越高,扫描电子显微镜下淀粉粒之间的空隙也越大。此外,开花后14d的日平均温度与垩白率相关性最大,其次是开花后21d、成熟期和花后7d的温度。因此,针对香宝1号和香宝2号等胚乳垩白性状对灌浆期温度敏感的品种,在生产上可以通过改变播种期实现稻米垩白性状的改良;对农香粳4号和信长粳等胚乳垩白性状对灌浆期温度相对不敏感的香稻品种,在今后香稻新品种的育种工作中可以考虑将其作为骨干亲本。

关键词：香稻豫南地区播种期垩白性状胚乳

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云南软米在豫南稻区的品质性状检测与分析

信阳师范学院学报（自然科学版） 2021年第2期34卷 186-194页

作者：彭波赵雨贺董超黄月茹冯佳华汤翠凤彭娟田夏雨孙艳芳黄雅琴汪全秀周伟阿新祥信阳师范学院生命科学学院/大别山农业生物资源保护与利用研究院河南信阳464000 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所/农业农村部云南稻种资源科学观测实验站云南昆明650205 信阳市植保植检站河南信阳464000 信阳农林学院生物与制药工程学院河南信阳464000

以豫南稻区引进的38份云南软米种质资源为试验材料,利用砻谷机、精米机和近红外谷物分析仪等仪器,结合生化和理化分析的技术方法,对云南软米在豫南稻区的外观品质、研磨加工品质、营养品质和蒸煮食味品质等主要性状进行了检测与分析.结... 详细信息

以豫南稻区引进的38份云南软米种质资源为试验材料,利用砻谷机、精米机和近红外谷物分析仪等仪器,结合生化和理化分析的技术方法,对云南软米在豫南稻区的外观品质、研磨加工品质、营养品质和蒸煮食味品质等主要性状进行了检测与分析.结果表明:供试软米的垩白率、垩白面积、垩白度、粒长、粒宽、长宽比、糙米率、精米率、整精米率、蛋白质含量、总氨基酸含量、总必需氨基酸含量、直链淀粉含量、食味值和糊化温度等品质性状存在丰富的变异类型.特别是软米中的总氨基酸含量、总必需氨基酸含量、垩白性状、粒型以及糊化温度等重要品质性状在软米水稻材料中的变异范围较大.

关键词：软米品质性状检测种质资源

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信阳地区特种稻种子氨基酸含量的检测分析

信阳师范学院学报（自然科学版） 2020年第1期33卷 46-53页

作者：彭波黄新华何璐璐刘子月彭娟孙艳芳庞瑞华宋晓华李金涛汪全秀郑梦阳宋世枝信阳师范学院生命科学学院/大别山农业生物资源保护与利用研究院河南信阳464000 信阳市植保植检站河南信阳464000 信阳市农业科学院河南信阳464000

以信阳地区具有代表性的20份特种稻为试验材料,采用近红外谷物分析仪,对其种子中的氨基酸含量进行检测与分析.结果表明:不同特种稻种子中的总体氨基酸含量存在明显差异,黑香稻与信粳糯631种子中总氨基酸含量相差26.64 mg/g;总的必需氨... 详细信息

以信阳地区具有代表性的20份特种稻为试验材料,采用近红外谷物分析仪,对其种子中的氨基酸含量进行检测与分析.结果表明:不同特种稻种子中的总体氨基酸含量存在明显差异,黑香稻与信粳糯631种子中总氨基酸含量相差26.64 mg/g;总的必需氨基酸以及各类必需氨基酸含量存在丰富的变异,特别是豫农32和矮秆香稻丸等特种稻品种内总的必需氨基酸含量较高;在20份特种稻种子中限制性氨基酸含量、杂环族氨基酸含量以及芳香族氨基酸含量均存在较大的变异,其中来源于息县的矮杆香稻丸种子中赖氨酸含量、杂环族氨基酸含量和芳香族氨基酸含量均相对较高.因此,针对信阳地区特种稻种子中总氨基酸含量、限制性氨基酸含量以及必需氨基酸含量均较高的品种,可以考虑作为优质特种稻新品种选育的骨干亲本.

关键词：特种稻种子氨基酸含量检测分析

OsAAP6基因在不同氮肥条件下的表达分析及其对水稻籽粒营养品质的影响

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西南农业学报 2019年第9期32卷 1973-1979页

作者：彭波何璐璐田夏雨辛晴晴孙艳芳宋晓华孙玲刘毓琛庞瑞华周棋赢汪全秀周伟宋世枝信阳师范学院生命科学学院/大别山农业生物资源保护与利用研究院河南信阳464000 河南省信阳市农业科学院河南信阳464000 信阳师范学院国际教育学院河南信阳464000

【目的】调查不同氮肥水平处理对水稻OsAAP6基因表达的影响,并进一步探究OsA4P6基因在不同氮肥条件下对其水稻籽粒中蛋白质(包括谷蛋白、醇溶蛋白、球蛋白和清蛋白)含量和氨基酸含量等营养品质的影响作用,为今后利用OsA4P6基因提高稻米... 详细信息

【目的】调查不同氮肥水平处理对水稻OsAAP6基因表达的影响,并进一步探究OsA4P6基因在不同氮肥条件下对其水稻籽粒中蛋白质(包括谷蛋白、醇溶蛋白、球蛋白和清蛋白)含量和氨基酸含量等营养品质的影响作用,为今后利用OsA4P6基因提高稻米营养品质提供参考。【方法】设置5个氮肥浓度梯度,在水稻OsA4P6遗传材料中分别检测OsA4P6基因的表达水平,并利用近红外谷物分析仪和考马斯亮蓝G-25O法检测分析其成熟种子中蛋白质含量和氨基酸含量等稻米营养品质性状。【结果】随着田间氮肥施加量的增加,OsA4P6基因的表达水平明显提高,并能显著促进水稻籽粒中谷蛋白的积累,进而增加水稻籽粒中总蛋白质的含量;在氮肥浓度较高的条件下基因有助于提高水稻籽粒中总必需氨基酸的含量;随着氮肥施加量的增加,OsA4P6基因能够显著提高水稻籽粒中总氨基酸的含量。【结论】OsA4P6基因随着田间氮肥浓度的增加,其表达水平不断升高,并能促进水稻籽粒中蛋白质含量和氨基酸含量等稻米营养品质的提高,这为今后利用OsA4P6基因提高稻米的营养品质提供了重要参考。

关键词：氮肥处理水稻 0sA4P6基因蛋白质含量氨基酸含量

水稻qPC1基因启动子功能性变异位点的鉴定及其转运功能

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西南农业学报 2023年第12期36卷 2573-2582页

作者：彭波邱静彭娟何璐璐孔冬艳孙晓宇刘岩阿新祥靳可心孙艳芳庞瑞华周伟赵金会汪全秀信阳师范大学生命科学学院/大别山农业生物资源保护与利用研究院河南信阳464000 信阳市植保植检站河南信阳464000 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所/农业部云南稻种资源观测实验站昆明650223

【目的】鉴定水稻种子中蛋白质含量的正调控基因qPC1启动子的功能性变异位点,开发qPC1基因分子标记,并解析其转运功能,为阐明qPC1基因的生物学功能及其利用qPC1基因进行分子育种提供理论依据。【方法】采用基因定点突变、水稻原生质体... 详细信息

【目的】鉴定水稻种子中蛋白质含量的正调控基因qPC1启动子的功能性变异位点,开发qPC1基因分子标记,并解析其转运功能,为阐明qPC1基因的生物学功能及其利用qPC1基因进行分子育种提供理论依据。【方法】采用基因定点突变、水稻原生质体瞬时转化技术和双荧光素酶报告法鉴定qPC1基因启动子功能性变异位点,利用缺陷型酵母互补试验以及水稻根部氨基酸的吸收试验解析qPC1的转运功能。【结果】相对于南洋占qPC1序列,珍汕97 qPC1启动子-7~-12 bp位置处6个碱基(CACAGA)的缺失将导致其启动子活性显著增加。对此设计对应的功能性分子标记PB13,并利用PCR技术在珍汕97与南洋占的重组自交系群体中进行验证。在缺陷型酵母互补试验中发现qPC1蛋白能够转运γ-氨基丁酸、瓜氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、精氨酸和谷氨酸等多种氨基酸,且发现qPC1能促进水稻根对多种氨基酸的吸收,并对苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、谷氨酸和酸性氨基酸具有较快的吸收与转运速率。【结论】水稻qPC1基因启动子区-7~-12 bp位置为其功能性变异位点,qPC1在酵母中能够参与多种氨基酸转运,且在水稻根中能促进氨基酸的吸收与转运,即qPC1蛋白可能是一种广谱性氨基酸转运蛋白。该试验结果为进一步全面阐明qPC1基因调控水稻种子中蛋白质含量的分子机制并利用qPC1基因进行优质水稻新品种的选育提供了重要信息。

关键词：功能性位点 qPC1基因转运功能启动子