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Cr(Ⅵ)盐胁迫下小麦种子中淀粉酶活性的响应

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江苏农业科学 2015年第3期43卷 73-75页

作者：张艳杰李桂玲王金水范沛伊艳杰河南工业大学河南郑州450052

研究重金属离子Cr(Ⅵ)在不同浓度下对小麦种子萌发及其幼苗生长的影响。结果表明:Cr(Ⅵ)对小麦种子萌发和幼苗生长影响的临界值为18 mg/L,即浓度低于18 mg/L的Cr(Ⅵ)促进小麦种子的萌发和幼苗的生长,高于18 mg/L则抑制小麦种子的萌发和... 详细信息

研究重金属离子Cr(Ⅵ)在不同浓度下对小麦种子萌发及其幼苗生长的影响。结果表明:Cr(Ⅵ)对小麦种子萌发和幼苗生长影响的临界值为18 mg/L,即浓度低于18 mg/L的Cr(Ⅵ)促进小麦种子的萌发和幼苗的生长,高于18 mg/L则抑制小麦种子的萌发和幼苗的生长;Cr(Ⅵ)对根生长的抑制作用大于对芽生长的抑制作用;高浓度的Cr(Ⅵ)对小麦种子萌发和幼苗生长的抑制是通过抑制淀粉酶的活性来实现的。

关键词： Cr(Ⅵ) 小麦种子萌发淀粉酶同工酶

盐胁迫对我国西北两种春小麦种子萌发阶段的生理生化特性的影响

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盐胁迫对我国西北两种春小麦种子萌发阶段的生理生化特性的影响

作者：陆昱成西北师范大学

学位级别：硕士

土壤盐渍化是一个全球性的问题,它对人类的生存有着严重的威胁。种子的萌发是植物生长发育的起始阶段,这一时期的种子在盐胁迫条件下吸水膨胀,萌动生根的综合能力反应了植物萌芽期对盐胁迫的忍耐程度。植物体在与盐渍环境长期的作用中... 详细信息

土壤盐渍化是一个全球性的问题,它对人类的生存有着严重的威胁。种子的萌发是植物生长发育的起始阶段,这一时期的种子在盐胁迫条件下吸水膨胀,萌动生根的综合能力反应了植物萌芽期对盐胁迫的忍耐程度。植物体在与盐渍环境长期的作用中进化出了一系列适应机制,这些机制可以保护植物在盐胁迫环境中减少所受的伤害。研究小麦种子萌发阶段对盐胁迫的响应,探究盐胁迫对萌发期的小麦种子的生理生化特性的影响有十分积极的意义,可以为小麦种子耐盐性品种的育种以及种子萌发阶段的栽培方式等方面提供理论依据。本实验以春小麦品种“陇春27号”和“陇春30号”为材料,研究了两种小麦品种的种子在萌发阶段的抗盐能力,并探究了二者在盐胁迫条件下的生理生化指标的变化方式。本实验的主要研究结果如下:1.两种小麦种子的萌发率在盐浓度较低的条件下(种子中的可溶性蛋白含量略高于陇春30号,而同等条件下的可溶性糖含量则是陇春30号种子中较高。3.这两个品种的小麦种子中,三种脯氨酸代谢的相关酶类(OAT、PDH、P5CS)活性都会被高浓度的盐胁迫环境所抑制,在盐浓度大于50 mmol·L-1的条件下,它们的活性比对照组出现显著性降低。两种小麦种子中的P5CS的活性比较接近;相同盐浓度胁迫下,陇春30号种子中的OAT和PDH活性都略高于陇春27号;相同浓度的盐胁迫对PDH活性的抑制比其对OAT和P5CS活性的抑制更加显著。4.这两个品种的小麦种子中,抗氧化酶类(CAT、POD、SOD、APX、GR)活性都是随着盐浓度的升高而降低。除了APX和GR,其他三种酶类活性在大于25 mmol·L-1的盐胁迫条件下,比对照组显著降低,而APX和GR活性在盐浓度大于50 mmol·L-1的环境中比对照组显著性降低。相同盐浓度的胁迫条件下,CAT和GR的活性在陇春27号种子中略高,APX和POD的活性则是陇春30号种子中略高,SOD的活性在两个品种的种子中非常接近。5.两个品种小麦种子中的淀粉酶(α-AMS、β-AMS)活性随盐浓度的升高而降低。50 mmol·L-1以上的盐胁迫对淀粉酶活性有明显的抑制作用,在200 mmol·L-1的条件下,陇春27号和陇春30号小麦种子中的β-AMS活性分别比对照组降低了46.73%和40.69%;α-AMS的活性分别比对照组降低了70.32%和69.99%。上述结果表明:盐浓度越高对两种小麦种子的萌发抑制越明显,相同浓度胁迫下陇春30号的萌发效果略好于陇春27号,盐胁迫对萌发速度的影响更明显;小麦种子在萌发阶段,可溶性蛋白和脯氨酸在种子的渗透性调节机制中起到了重要的作用,脯氨酸能够积累的主要原因是相同浓度的盐胁迫对PDH活性的抑制程度大于其对OAT和P5CS的抑制程度;种子的萌发速度之所以对盐胁迫环境更敏感,是因为大部分抗氧化酶类(CAT、POD、SOD)活性在低盐胁迫下就受到显著抑制,因此种子清除自身ROS的能力有所减弱,造成代谢效率减缓;盐胁迫显著地抑制了小麦种子中淀粉酶的活性;两种小麦种子的萌发是否会受到盐胁迫显著抑制的浓度阈值是50 mmol·L-1。

关键词：小麦种子萌发盐胁迫抗氧化酶淀粉酶渗透性调节物质

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“六统一”模式谱写垦地融合新篇章

中国农垦 2024年第3期 20-21页

作者：段志超河南省黄泛区实业集团有限公司党委

2023年麦收时节,河南遭受了罕见的“烂场雨”天气,不少成熟的小麦因连阴雨发芽发霉。而黄泛区实业集团的10万亩小麦种子田却经受住了考验,小麦产量达到641公斤/亩,萌动率在5%以下,全部作为种子粮回收,彰显了农业国家队的示范作用。

关键词：小麦种子黄泛区小麦产量连阴雨示范作用国家队烂场雨萌动率

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基于图像识别技术的小麦种子选种系统研究

基于图像识别技术的小麦种子选种系统研究

作者：任晓康山西农业大学

学位级别：硕士

伴随着社会的进步,农业作为第一产业也面临着技术突破和新技术应用难题。如何实现小麦种子选种的自动化成为了本文的主要研究对象。通过对小麦种子选种方法的研究发现,小麦种子的形体特征,颜色特征,质量特征是小麦种子选种的主要分级手... 详细信息

伴随着社会的进步,农业作为第一产业也面临着技术突破和新技术应用难题。如何实现小麦种子选种的自动化成为了本文的主要研究对象。通过对小麦种子选种方法的研究发现,小麦种子的形体特征,颜色特征,质量特征是小麦种子选种的主要分级手段。借助对相关资料文献的阅读,向相关专家的请教及相关生产者的调研发现,利用图像识别技术对小麦种子的形体特征,颜色特征及质量特征的识别和抓取成为了可行的方案。Open CV作为一款开源的计算机视觉库被作者选为了小麦种子特征识别的主要工具。在小麦种子的影像获取硬件设备上,经过多次对比并结合实际应用的情况,作者选择了已经在市场上有着成熟应用的高拍仪。在实体小麦种子分级的硬件设备上,作者选择了基于modbus协议进行串口通信的三轴机械滑台控制器。该三轴机械滑台可以完成在三个维度的移动。在实验的过程中,作者首先完成了软件部分的编写包括小麦种子影像的抓取,小麦种子特征的提取,标本数据库的建立及三轴控制器的三维运动控制指令并封装为动态库。随后,作者选取已知等级的小麦种子分别进行特征提取,并依据形体特征,颜色特征以及质量特征分别建立相应的等级标准。在小麦种子的识别过程中,通过与此标准的对比,完成小麦种子的等级分类。并通过对三轴控制器的控制,完成小麦实体种子的分类。在测试的过程中,选取了优良差三种等级的小麦种子各一百枚进行测试,得到优等种子识别率为97%,良等种子识别率87%,差等种子的识别率95%,综合识别准确率为93%。通过测试得到的数据可以确定利用软件与硬件的有机结合完成小麦种子的影像采集,特征提取,数据对比,实体分类的操作,最终实现小麦种子分类的自动化是可行的。

关键词：影像识别小麦种子几何参数颜色三轴机械滑台

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高质量的小麦种子总RNA的快速提取方法

分子植物育种 2006年第6期4卷 877-881页

作者：李浩张平平查向东何中虎夏先春安徽大学生命科学学院安徽省生态工程与生物技术重点实验室合肥230039 中国农业科学院作物科学研究所国家小麦改良中心华中农业大学植物科技学院北京100081 国际玉米小麦改良中心中国办事处

提取高质量的RNA是从基因表达水平上研究小麦种子发育的必要条件。现有提取方法难以快速得到高纯度的小麦种子总RNA。本试验将冷酚法和Trizol一步法相结合,在5h左右就可得到高质量的总RNA。通过琼脂糖凝胶电泳、紫外分光光度计检测,提... 详细信息

提取高质量的RNA是从基因表达水平上研究小麦种子发育的必要条件。现有提取方法难以快速得到高纯度的小麦种子总RNA。本试验将冷酚法和Trizol一步法相结合,在5h左右就可得到高质量的总RNA。通过琼脂糖凝胶电泳、紫外分光光度计检测,提取的总RNA具有清晰的28SrRNA、18SrRNA条带,OD260/DO280比值在1.90～2.00之间。将提取的总RNA用于反转录,可获得高质量的cDNA,在cDNA-AFLP分析上可得到清晰的条带。说明这种方法获得的总RNA纯度和完整度非常高,完全满足分子生物学研究的要求。

关键词：小麦种子总RNA提取

山农17小麦种子萌发期间呼吸代谢相关酶活性及其基因表达量的变化

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山农17小麦种子萌发期间呼吸代谢相关酶活性及其基因表达量的变化

作者：刘美山东农业大学

学位级别：硕士

以小麦（Triticum aestivum）品种山农17为材料，研究了不同温度及不同抑制剂处理条件下小麦种子萌发期间呼吸速率、呼吸底物含量，底物降解相关酶、呼吸途径相关酶活性及其基因表达量变化，以期丰富种子萌发期间呼吸代谢机制的理论研... 详细信息

以小麦（Triticum aestivum）品种山农17为材料，研究了不同温度及不同抑制剂处理条件下小麦种子萌发期间呼吸速率、呼吸底物含量，底物降解相关酶、呼吸途径相关酶活性及其基因表达量变化，以期丰富种子萌发期间呼吸代谢机制的理论研究，获得的主要结果如下：1.不同温度及抑制剂处理条件下山农17小麦种子萌发期间呼吸速率的变化不同萌发温度及抑制剂（0.01M丙二酸，0.02M NaF及0.05M Na3PO4）处理条件下，山农17小麦种子萌发期间呼吸速率均呈逐渐上升趋势。温度越高，呼吸速率上升越快。20℃加入不同抑制剂后，呼吸速率均低于对照（20℃正常萌发），其中加入0.05M Na3PO4对呼吸速率降低幅度较大，其次为加入0.02M NaF，0.01M的丙二酸降低幅度较小。2.不同温度及抑制剂处理条件下山农17小麦种子萌发期间呼吸底物含量的变化不同萌发温度及抑制剂处理条件下，山农17小麦种子萌发期间可溶性糖含量均呈先降低后升高趋势，且均在露白时出现转折。萌发期间加入0.01M丙二酸抑制剂，在露白时可溶性糖含量较对照显著上升，加入0.02M NaF及0.05M Na3PO4的均与对照无显著差异;芽长达种子长度一半时，不同温度条件下可溶性糖含量差异显著，而各抑制剂条件下均与对照无显著差异。不同萌发温度及抑制剂处理条件下，淀粉含量均随萌发进程逐渐降低。3.不同温度条件下山农17小麦种子萌发期间各相关酶活性及其基因表达量变化不同温度条件下，山农17小麦种子萌发期间α-AMY、SP-cyt活性及其相应基因表达量随萌发进程均呈逐渐升高趋势;β-AMY及ADH活性均呈先升高后降低趋势;呼吸途径中相关酶GPI、PFK、PK、 MDH(10℃时该酶除外)活性及其基因表达量均呈先升高后降低，再升高的趋势， SDH及G6PDH基因表达量变化趋势与此相同。。4.不同抑制剂条件下小麦种子萌发期间各相关酶活性及其基因表达量变化20℃条件下加入不同抑制剂（0.01M丙二酸，0.02M NaF及0.05M Na3PO4）后，α-AMY、β-AMY、ADH、PFK（加入丙二酸的除外）活性变化趋势与其相应基因表达量不同，但与对照趋势相同;GPI、PK、MDH活性与其基因表达量变化趋势相同，且GPI、PK、MDH、SDH、G6PDH基因表达量均呈双峰变化趋势，但与对照不同;SP-cyt（加入丙二酸的除外）活性及其基因表达量与对照不同，均呈单峰变化趋势

关键词：小麦种子萌发温度抑制剂酶活性基因表达

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基于光谱成像技术的小麦种子品质分析研究

基于光谱成像技术的小麦种子品质分析研究

作者：刘倩北京工商大学

学位级别：硕士

品质评价是小麦生产、收购、储运和加工过程中的重要技术依托,对国家粮食安全与经济发展有非常重要的影响。传统的品质检测手段主要有感官检验法和化学分析法两种,易受人为主观因素影响,工作强度大,并且操作复杂,已经难以满足当前种业... 详细信息

品质评价是小麦生产、收购、储运和加工过程中的重要技术依托,对国家粮食安全与经济发展有非常重要的影响。传统的品质检测手段主要有感官检验法和化学分析法两种,易受人为主观因素影响,工作强度大,并且操作复杂,已经难以满足当前种业市场的需求。目前研究比较广泛的机器视觉技术和近红外光谱检测技术存在模型可靠性低、难以实现单籽粒检测以及难以实现种子内部成分分布检测等局限。而光谱成像技术是成像科学与光谱技术的完美结合,既能获取被测样品在不同波长点处的图像信息,又能获得不同空间像素点处的光谱信息,具有“图谱合一”的特点。本文以小麦种子为研究对象,采用光谱成像技术,结合化学计量学分析方法,按照从“多籽粒→单籽粒→切片”空间尺度变化的思路逐步深入,展开小麦种子品质快速检测方法的研究工作。主要研究内容如下:1.基于近红外高光谱成像技术的多籽粒小麦种子品质分析。研究以水分、粗蛋白、湿面筋含量作为表征多籽粒小麦种子品质的评价指标,建立基于近红外高光谱成像技术的3个指标的最优定量分析模型,并通过与近红外光谱所建模型性能对比,表明近红外高光谱成像技术在多籽粒小麦品质指标定量分析检测方面具有明显的优越性。2.基于高光谱成像技术的单籽粒小麦品质分析。研究从单籽粒小麦粗蛋白含量预测和不完善粒识别两个方面进行单籽粒小麦品质分析:通过优化建立基于近红外高光谱成像技术的粗蛋白平均模型实现单籽粒小麦粗蛋白含量预测,并验证该方法的可行性;利用特征提取结合多分类支持向量机建立基于可见-近红外高光谱成像技术的多类型小麦不完善粒识别模型,实现小麦不完善粒的高通量识别。3.基于拉曼光谱成像技术的小麦种子切片精细分析。以小麦种子腰部切片为研究对象,采集其拉曼光谱图像,通过利用种皮光谱差异结合图像处理技术建立一种种皮厚度测量新方法;此外,通过基于全波段及特征波段相关图像分析的光谱剥离方法实现淀粉、纤维素及蛋白质的分布解析,从而实现小麦种子切片的精细分析。

关键词：小麦种子光谱成像技术特征提取偏最小二乘支持向量机

^(12)C^(6+)离子束辐照对小麦种子萌发、幼苗生长及存活的影响

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辐射研究与辐射工艺学报 2013年第1期31卷 26-30页

作者：刘青芳余丽霞杜艳周利斌曲颖陆栋金文杰李文建中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049

采用12C6+离子束对小麦(Triticum aestivum L)种子进行不同剂量(0、10、20、30、60、120、150和200 Gy)辐照处理,考察种子萌发率、幼苗根长及株高、有丝分裂活动及存活率等生物学特性。结果表明:试验剂量范围内,大多数种子能够正常萌发... 详细信息

采用12C6+离子束对小麦(Triticum aestivum L)种子进行不同剂量(0、10、20、30、60、120、150和200 Gy)辐照处理,考察种子萌发率、幼苗根长及株高、有丝分裂活动及存活率等生物学特性。结果表明:试验剂量范围内,大多数种子能够正常萌发;低剂量(10 Gy和20 Gy)辐照对幼苗生长具有促进作用,而高剂量辐照则表现出明显的抑制作用;根的生长与分生组织细胞有丝分裂指数密切相关,低剂量时有丝分裂指数略有增加,而高剂量则相反,分裂细胞被选择性阻滞在中期和后期。存活率曲线呈"抛物线"状,半致死剂量(LD50)为55Gy。

关键词： 12C6+离子束小麦种子幼苗生长存活率半致死剂量

外源一氧化氮供体硝普钠对小麦种子萌发早期β-淀粉酶的影响

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外源一氧化氮供体硝普钠对小麦种子萌发早期β-淀粉酶的影响

作者：孙永刚南京农业大学

学位级别：硕士

本文以淀粉类作物小麦(Triticum aestivum L.)为研究对象,发现β-淀粉酶的专一性抑制剂α-环糊精对小麦种子进行浸种处理,发现可以明显抑制小麦种子萌发,说明β-淀粉酶在小麦种子萌发早期起着重要的作用(至少在前24小时);同时0.5 mmolL-... 详细信息

本文以淀粉类作物小麦(Triticum aestivum L.)为研究对象,发现β-淀粉酶的专一性抑制剂α-环糊精对小麦种子进行浸种处理,发现可以明显抑制小麦种子萌发,说明β-淀粉酶在小麦种子萌发早期起着重要的作用(至少在前24小时);同时0.5 mmolL-1 SNP单独处理可以明显提高小麦种子的萌发,而二者共同处理小麦种子发现α-环糊精对SNP处理也有一定的抑制效应。进一步分析小麦种子内的淀粉酶活性及淀粉含量发现,SNP处理后能够明显提高萌发前期小麦种子的总淀粉酶活性(萌发6小时差异最为显著),且种子内淀粉含量也较对照处理低。在此过程中未测得α-淀粉酶活性,而运用β-淀粉酶特异性底物测定其活性,结果表明SNP处理可以提高小麦种子体内总β-淀粉酶活性。考虑到具有还原性的SNP可能将无活性的结合型β-淀粉酶转化为有活性的自由型β-淀粉酶,进而分别测定自由型及结合型β-淀粉酶,发现SNP处理主要通过提高了自由型β-淀粉酶的活性而提高了总的β-淀粉酶活性;与之相比,还原剂β-巯基乙醇处理则仅仅是通过结合型向自由型转化而提高总的β-淀粉酶活性。结合NO清除剂cPTIO共同处理发现,cPTIO在一定程度上逆转了SNP对β-淀粉酶活性的提高,而对还原剂β-巯基乙醇处理没有显著的影响。进一步通过半定量RT-PCR试验发现,SNP能够提高β-淀粉酶基因转录本,同时Western blotting结果发现,SNP处理明显诱导了β-淀粉酶蛋白的表达,而SNP与NO专一性清除剂cPTIO及转录抑制剂放线菌素D共处理均可以显著逆转上述转录本和蛋白水平的变化。免疫电镜亚细胞定位结果显示,β-淀粉酶蛋白主要定位于小麦胚内的蛋白储藏体,并可能附着在淀粉粒上,SNP处理增加了β-淀粉酶蛋白的含量及分布,同时还原剂β-巯基乙醇处理也得到了类似的结果,但不及SNP处理明显,SNP与NO专一性清除剂cPTIO共处理结果同上述试验结果保持一致,其中β-淀粉酶蛋白的含量及分布恢复至对照水平。上述的研究结果表明,外源NO供体SNP在小麦种子萌发早期通过诱导β-淀粉酶蛋白的从头合成来提高自由型β-淀粉酶活性。

关键词：萌发 β-淀粉酶 NO 亚细胞定位小麦种子