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小麦质核互作型雄性不育系及其保持系花药差异蛋白质组学分析

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生物化学与生物物理进展 2009年第4期36卷 431-440页

作者：陈蕊红叶景秀张改生王俊生牛娜马守才赵继新朱建楚西北农林科技大学陕西省作物杂种优势研究与利用重点实验室/小麦育种教育部工程研究中心杨凌712100

为了能从蛋白质水平揭示小麦细胞质雄性不育的分子遗传机制,采用IEF/SDS-PAGE双向凝胶电泳技术,对小麦质核互作型雄性不育系(S)-1376A及其保持系(A)-1376B在花药发育的单核期、二核期蛋白质进行了差异蛋白质组学研究,经考马斯亮蓝染色,... 详细信息

为了能从蛋白质水平揭示小麦细胞质雄性不育的分子遗传机制,采用IEF/SDS-PAGE双向凝胶电泳技术,对小麦质核互作型雄性不育系(S)-1376A及其保持系(A)-1376B在花药发育的单核期、二核期蛋白质进行了差异蛋白质组学研究,经考马斯亮蓝染色,得到了重复性较好的双向电泳图谱.PDQuest软件在分子质量9.0～100.0ku、等电点4～7线性范围内,可识别约610个蛋白质点,对28个差异表达的蛋白质点采用基质辅助激光解吸分离飞行时间质谱进行肽指纹图谱分析,并利用Mascot软件在NCBInr数据库搜索,鉴定出12个差异表达蛋白,其中5个差异表达蛋白可能与雄性不育有关,分别是泛素结合酶E2、甘氨酸富集蛋白、抗坏血酸过氧化物酶、假定半胱氨酸蛋白酶抑制剂及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶小链克隆512,它们参与了物质能量代谢、细胞程序化死亡及花发育调控等过程,推测不育系(S)-1376A雄性不育性可能与这些生理生化代谢有关.研究结果为揭示雄性不育机理提供了理论依据.

关键词：小麦质核互作型雄性不育差异蛋白质组学双向凝胶电泳基质辅助激光解吸飞行时间质谱

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发芽青稞营养成分及功能特性研究进展

食品工业科技 2025年第2期46卷 403-411页

作者：范雨婷王可心张海霞马萍李婧吴晶谈有金王健斌贺晓艳杜双奎西北农林科技大学食品科学与工程学院青海天佑德科技投资管理集团有限公司青海新丁香粮油有限责任公司青海省乡村产业发展指导中心粮油功能化加工陕西省高校工程研究中心

青稞是我国主要分布于西部高原地区极具特色的优势作物，具有耐寒、耐旱、适应性强、高产早熟等优点。发芽作为一种可以提高植物种子营养成分与生物活性成分利用度的方法，在人民健康意识普遍提高的当下受到了越来越多的关注。相比于未... 详细信息

青稞是我国主要分布于西部高原地区极具特色的优势作物，具有耐寒、耐旱、适应性强、高产早熟等优点。发芽作为一种可以提高植物种子营养成分与生物活性成分利用度的方法，在人民健康意识普遍提高的当下受到了越来越多的关注。相比于未发芽青稞，发芽青稞不仅具有更高的营养价值，也具有更良好的生物活性，在食品、医药等相关领域具有良好的应用前景。本文综述了青稞发芽后营养组分和功能成分的变化，发芽有效提高了青稞中的膳食纤维、多种必需氨基酸、ω-6、ω-3脂肪酸、维生素、γ-氨基丁酸等含量，降低了淀粉、脂肪含量。重点综述了发芽青稞抗氧化、抗菌、调节血糖、调节血压等功能特性的研究进展，旨在为发芽青稞的开发利用提供参考。

关键词：青稞发芽营养成分功能特性应用

小麦遗传型与生理型雄性不育花药蛋白质双向电泳分析

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遗传 2008年第8期30卷 1063-1068页

作者：刘卫陈蕊红张改生牛娜西北农林科技大学陕西省作物杂种优势研究与利用重点实验室小麦育种教育部工程研究中心杨凌712100

为了研究小麦雄性不育蛋白表达机制，以具有异质同核的3个亲本：即遗传型不育系ms（S）-西农1376、对应的保持系（A）-西农1376和生理型（化学杀雄剂SQ-1诱导）雄性不育系ms（A）-西农1376为材料，利用IEF／SDS-PAGE凝胶电泳技术，对发... 详细信息

为了研究小麦雄性不育蛋白表达机制，以具有异质同核的3个亲本：即遗传型不育系ms（S）-西农1376、对应的保持系（A）-西农1376和生理型（化学杀雄剂SQ-1诱导）雄性不育系ms（A）-西农1376为材料，利用IEF／SDS-PAGE凝胶电泳技术，对发育到单核后期的花药全蛋白特异性进行了比较分析，得到320～350个清晰的蛋白点。结果表明：遗传型和SQ-1诱导的生理型不育系蛋白质图谱与正常保持系在蛋白质（多肽）表达量上存在一定的差异，同时发现有几种蛋白质的表达有明显的特异性，两个不育材料2D胶上共有几个明显的特异蛋白点，而在保持系中未发现；两个不育材料又分别具有自己的特异蛋白表达，不育机理不同；比较分析可知，不育系中某些蛋白的表达受到了抑制，并开启了与花药败育有关的特定蛋白的表达，可能使物质能量代谢受阻导致雄性不育的发生。

关键词：小麦雄性不育系花药蛋白质双向电泳

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小麦核糖体蛋白S15a基因(TaRPS15a)的克隆及其在多子房株系中的时空表达分析

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农业生物技术学报 2011年第2期19卷 236-242页

作者：栗现芳马守才张改生牛娜西北农林科技大学陕西省作物杂种优势研究与利用重点实验室/小麦育种教育部工程研究中心

为研究40S核糖体蛋白S15a(ribosomal proteinS15a,RPS15a)在小麦多子房性状形成过程中的功能作用,以小麦(Triticum aestivum)多子房近等基因系构建的多子房性状SSH-cDNA文库中与RPS15a基因同源的EST序列为信息探针,采用RT-PCR技术从小... 详细信息

为研究40S核糖体蛋白S15a(ribosomal proteinS15a,RPS15a)在小麦多子房性状形成过程中的功能作用,以小麦(Triticum aestivum)多子房近等基因系构建的多子房性状SSH-cDNA文库中与RPS15a基因同源的EST序列为信息探针,采用RT-PCR技术从小麦多子房株系幼穗中克隆获得了RPS15a基因的cDNA与DNA序列,分析了该基因在近等基因系间的表达差异及其在多子房株系中不同时期幼穗和同一发育时期不同组织中的表达模式。结果表明,小麦RPS15a基因的cDNA序列(GenBank登录号:HM055513)长为413bp,编码131个氨基酸;DNA序列(GenBank登录号:HM063421)长为642bp,含有3个外显子和2个内含子。半定量RT-PCR分析显示,该基因在多子房株系2～4mm幼穗中的表达量高于单子房株系幼穗;在多子房株系不同时期幼穗中的表达量随着幼穗的发育呈现上升趋势,8～9mm时表达量达到最高;该基因广泛存在于幼根、茎顶端、幼叶和幼穗组织中,在茎顶端表达量高于其他组织。研究推测RPS15a基因的表达上调,可能与小麦多子房性状的发生有关。

关键词：多子房小麦 40S核糖体蛋白S15a(RPS15a) 克隆 RT-PCR分析

化学杂交剂SQ-1诱导小麦泛素/26S蛋白酶体途径的表达

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农业生物技术学报 2010年第4期18卷 695-701页

作者：王俊生袁蕾张明珠张改生牛娜马守才李红霞西北农林科技大学陕西省作物杂种优势研究与利用重点实验室小麦育种教育部工程研究中心

为揭示泛素/26S蛋白酶体降解途径中3个关键基因与小麦生理型雄性不育花药败育的关系,以新型化学杂交剂SQ-1为诱导剂,小麦(Triticum aestivum)西农1376和西农2611为材料,构建了2对不同纯合基因型的不育和可育等生理系,用Reverse transcri... 详细信息

为揭示泛素/26S蛋白酶体降解途径中3个关键基因与小麦生理型雄性不育花药败育的关系,以新型化学杂交剂SQ-1为诱导剂,小麦(Triticum aestivum)西农1376和西农2611为材料,构建了2对不同纯合基因型的不育和可育等生理系,用Reverse transcription-PCR(RT-PCR)技术,分析了Urm1(ubiquitin-related modifier1)、泛素(ubiquitin)融合基因S27a和一个F-boxprotein基因在生理型雄性不育和可育花药中的表达模式。结果表明,小麦生理型雄性败育过程中,Urm1基因在两个品种不育花药中不同时期均显著上调表达,而泛素(ubiquitin)融合基因S27a在西农2611不育花药不同时期显著上调表达,但在西农1376不育花药中表达量比对照增加不明显;所研究的F-boxprotein在两个不同品种正常花药中呈低丰度表达,而在不育花药的主要败育时期,即单核后期到二核期,表达量极显著上调甚至特异表达,具有明显的瞬时表达性。据此表明,所研究的基因Urm1和F-box protein的极显著上调表达与化学杂交诱导的生理型雄性不育密切相关,是小麦生理型雄性不育花粉发生败育的促进因子。

关键词：小麦化学杂交剂SQ-1 生理型不育泛素

杀雄剂SQ-1诱导小麦雄性不育花药蛋白质组分分析

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农业生物技术学报 2009年第5期17卷 858-864页

作者：叶景秀陈蕊红张改生王俊生王书平李莉牛娜马守才李红霞朱建楚西北农林科技大学陕西省作物杂种优势研究与利用重点实验室/小麦育种教育部工程研究中心

采用固相pH梯度SDS聚丙烯酰胺双向凝胶电泳技术对杀雄剂SQ-1处理和未处理的小麦(Triticum aestivum)单核期、二核期花药总蛋白进行了分离,通过考马斯亮蓝G-250染色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。PDQuest2DE图像分析软件分... 详细信息

采用固相pH梯度SDS聚丙烯酰胺双向凝胶电泳技术对杀雄剂SQ-1处理和未处理的小麦(Triticum aestivum)单核期、二核期花药总蛋白进行了分离,通过考马斯亮蓝G-250染色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。PDQuest2DE图像分析软件分析结果表明:(1)在等电点(pI)4～7之间可识别约500个以上较为清晰的蛋白质点,处理和对照各时期蛋白质在pI5～6,分子量20～40kD之间相对较集中。(2)检测到单核期差异点43个,二核期差异点45个,计算各差异点的分子量和pI。单核期43个差异点中,11个点在处理材料的单核期缺失而在对照中表达,7个在处理中表达而在对照中缺失;14个点表达量在处理中明显减弱,而另外11个明显增强。(3)二核期45个差异点中,有13个在处理中缺失而在对照中表达,7个在处理中表达而在对照中不表达;12个表达量在处理中明显减弱而另外13个明显增强。(4)经SQ-1处理后在单核期和二核期A-Z3(26.8/5.7)和C-Z5(26.8/5.7)点均缺失;点A-L10(26.8/5.9)在单核期处理的表达量下调,而到了二核期完全缺失C-Z6(26.9/5.9)点。通过双向电泳技术所获得的这些差异蛋白很可能直接或间接地参与了供试材料花药正常发育与败育发育的某些关键途径,而处理和对照互为等生理差异系,两者图谱中表现出的差异蛋白又很可能与SQ-1诱导小麦雄性不育有关。

关键词：小麦杀雄剂SQ-1 雄性不育花药蛋白双向电泳

超声辅助提取高效液相色谱法检测小麦籽粒中杀雄嗪酸的残留

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分析化学 2012年第3期40卷 462-465页

作者：朱启迪张改生赵新亮张新钵杨书玲西北农林科技大学小麦育种教育部工程研究中心/陕西省作物杂种优势研究与利用重点实验室河南科技学院生命科技学院

建立了高效液相色谱法(HPLC)检测小麦籽粒中化学杂交剂SQ-1主成分杀雄嗪酸残留的方法。以75%乙醇为提取剂,正反萃取净化;采用Diamonsil C18不锈钢柱,以甲醇-0.5%(NH4)2HPO4溶液(60∶40,V/V,pH 2.5)为流动相,检测波长283 nm,流速1.0 mL/... 详细信息

建立了高效液相色谱法(HPLC)检测小麦籽粒中化学杂交剂SQ-1主成分杀雄嗪酸残留的方法。以75%乙醇为提取剂,正反萃取净化;采用Diamonsil C18不锈钢柱,以甲醇-0.5%(NH4)2HPO4溶液(60∶40,V/V,pH 2.5)为流动相,检测波长283 nm,流速1.0 mL/min。结果表明:化学杂交剂SQ-1主成分杀雄嗪酸在0.75～25.0 mg/L范围内线性关系良好,相关系数r=0.9999,在3个添加水平(1.0,5.0和10.0 mg/kg)范围内,平均加标回收率在84.2%～95.0%之间,相对标准偏差为1.0%～3.3%,检出限为0.075 mg/L。

关键词：小麦高效液相色谱正反萃取化学杂交剂SQ-1 杀雄嗪酸

小麦丙酮酸脱氢酶激酶(PDK)的互作蛋白增殖细胞核抗原(TaPCNA)对小孢子发育周期的调节

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农业生物技术学报 2013年第9期21卷 1045-1051页

作者：张龙雨赵新亮刘红占宋瑜龙张改生西北农林科技大学/陕西省作物杂种优势研究与利用重点实验室/教育部小麦育种工程研究中心

目前对于植物体中丙酮酸脱氢酶激酶(pyruvate dehydrogenase kinase,PDK)的研究,除了解其参与调节线粒体丙酮酸脱氢酶复合体的活性外,对其他调控机制尚不清楚。本实验室的前期研究结果表明,小麦丙酮酸脱氢酶激酶(TaPDK)在小麦(Triticum ... 详细信息

目前对于植物体中丙酮酸脱氢酶激酶(pyruvate dehydrogenase kinase,PDK)的研究,除了解其参与调节线粒体丙酮酸脱氢酶复合体的活性外,对其他调控机制尚不清楚。本实验室的前期研究结果表明,小麦丙酮酸脱氢酶激酶(TaPDK)在小麦(Triticum aestivum)遗传型不育系和相应的生理型不育系中的表达是不一致的。为进一步研究SQ-1诱导的小麦花药败育过程中调控TaPDK的作用因子,本研究采用酵母双杂交方法筛选小麦TaPDK的互作蛋白。将含有pGBKT7-PDK质粒的酵母(Saccharomyces cerevisi ae)菌株Y2HGold与文库酵母菌株Y187共同融合培养,在SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp平板上划线培养,挑选直径大于2 mm的克隆,在SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp/AbA/X-α-Gal平板上划线,筛选蓝色克隆。其中,筛选得到一个新的结合蛋白,该蛋白被命名为增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,TaPCNA)。将花粉细胞的核复制分裂与TaPCNA的定量表达结合分析发现,TaPCNA在不育系与可育系的叶片中几乎不表达,但在花粉发育的各个时期中呈现高表达,尤其在生理型不育系花药中的表达量显著高于遗传型不育系和可育系,这表明在生理型不育系中,TaPCNA与小孢子的细胞周期发育更加密切相关。这为进一步研究生理型不育小孢子异常发育的细胞周期提供了基础资料。

关键词：小麦雄性不育丙酮酸脱氢酶激酶增殖细胞核抗原细胞核分裂

杀雄剂SQ-1诱导小麦雄性不育花粉粒差异蛋白质组学研究

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中国生物化学与分子生物学报 2009年第10期25卷 949-957页

作者：叶景秀张改生王书平陈蕊红王俊生牛娜马守才李红霞朱建楚西北农林科技大学陕西省作物杂种优势研究与利用重点实验室/小麦育种教育部工程研究中心杨凌712100

采用固相pH梯度/SDS-PAGE双向凝胶电泳对经杀雄剂SQ-1处理和未处理的小麦(Triticum aestivum)成熟期花粉总蛋白质进行了分离,银染显色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱.通过PDQuest 2DE图像软件的分析,在等电点4～7之间可识别35... 详细信息

采用固相pH梯度/SDS-PAGE双向凝胶电泳对经杀雄剂SQ-1处理和未处理的小麦(Triticum aestivum)成熟期花粉总蛋白质进行了分离,银染显色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱.通过PDQuest 2DE图像软件的分析,在等电点4～7之间可识别350个以上较为清晰的蛋白质点,其中差异表达明显的蛋白质点数为21个.将11个差异点采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱进行了肽质量指纹图谱分析,采用Mascot软件在Swiss-prot数据库查询,鉴定出了7个蛋白质,它们分别是液泡转化酶、动力蛋白轻链TCTEX-1、锰超氧化物歧化酶、果糖-1,6-二磷酸醛缩酶、抗坏血酸过氧化物酶、凝集素蛋白激酶和一种未知功能的蛋白.对已知蛋白的功能进行分析,推测杀雄剂SQ-1诱导小麦雄性不育可能与能量代谢失衡、淀粉合成受抑制、活性氧积累、细胞凋亡以及花器官发育调节基因作用失控等有关.

关键词：小麦杀雄剂SQ-1 花粉粒差异蛋白质组学双向电泳基质辅助激光解吸飞行时间质谱

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