转Trx-S反义基因小麦抗穗发芽特性的分子机理研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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转Trx-S反义基因小麦抗穗发芽特性的分子机理研究

项目名称：转Trx-S反义基因小麦抗穗发芽特性的分子机理研究
项目类别：面上项目
批准号：30370877
申请代码：C130402
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2004-01-01-2006-12-31

项目负责人：尹钧
负责人职称：教授
依托单位：国家小麦工程技术研究中心
批准年度：2003

中文摘要：

在抗穗发芽小麦研究中，我们首次获得转Trx-S反义基因抗穗发芽小麦。本研究以转基因小麦为试材，通过研究Trx-h类同源基因在小麦基因组中的数量；转基因小麦子粒萌发过程中，Trx-S反义基因对Trx-h类同源基因转录后抑制情况；转基因小麦子粒α- Amy活性和胚乳储藏蛋白巯基的变化，揭示转Trx-S反义基因小麦抗穗发芽的分子机理。研究结果不仅为转基因小麦的生态后效和风险评估提供重要的生物学依据，而且对拓展Trx-h生物学功能的研究、开发转录后基因沉默（PTGS）途径在抑制功能基因表达上的利用和解决小麦穗发芽这一世界性的难题都具有重要的理论和实践意义。

中文主题词：转基因小麦；硫氧还蛋白基因；抗穗发芽；分子机理

英文摘要：

transgenic wheat; thioredoxin

英文主题词： transgenic wheat; thioredoxin

结论摘要：

为探明转基因小麦的抗穗发芽机理，课题执行期间系统研究了转基因小麦trxh基因表达与碳氮代谢变化，结果表明反义trxs基因导入抑制了小麦同源trxh基因表达，降低了小麦籽粒trxh活性，使淀粉酶和蛋白酶活性降低，碳氮代谢水平受到抑制，影响了穗发芽的碳氮供应。主要研究结果1、籽粒形成后期转基因小麦trxh基因转录量比对照下降了20.1%，丰度下降25.8%以上；2、成熟和后熟期籽粒trxh活性降低29.30%；发芽过程中降低了27.9%以上。3、转基因籽粒的α-淀粉酶、β-淀粉酶和脱支酶活性比对照降低23.53%～29.4%；发芽过程中降低8.38%～40.0%。导致籽粒淀粉含量增加6.29%以上，可溶性糖含量降低13.21%以上，影响了籽粒发芽的碳素供应。4、转基因籽粒中代谢蛋白比例和含量降低，减缓了CM蛋白转化；转基因使丝氨酸蛋白酶、苹果酸脱氢酶、谷丙转氨酶、POD、ASC同工酶活性明显降低。5、转基因使籽粒中四种蛋白质巯基含量比对照降低33.2%、42.5%、30.1%和8.77%，蛋白质可溶性降低，降解速度减慢，游离氨基酸含量降低，影响了籽粒萌发的氮素供应。

成果综合统计