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相似文献
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1.
乙酰乳酸合成酶(ALS)是植物体内合成支链氨基酸过程中的关键酶类。生产上对以ALS为单一靶标的磺酰脲类等5大类除草剂的连续广泛使用,使杂草抗药性突变体大规模产生。本文从计算机辅助药物设计(CADD)的角度出发,综述通过同源模建、结构稳定性分析和分子动力学模拟(MDS)等方法,推测替代突变导致ALS构象变化的抗性机理,并根据模拟抑制物与野生和突变型ALS结合物理参数的差异,如构象标准差、旋转半径、结合自由能,设计理论上对突变型ALS有抑制作用的化合物新结构,以期为抗药突变型靶标与其抑制剂之间的分子作用机理研究和反抗类除草剂的开发提供参考。  相似文献   

2.
王红春  陈俊敏  谷涛  王可  陶园  娄远来 《核农学报》2022,36(12):2374-2380
为了明确江苏省麦田猪殃殃对主导除草剂苯磺隆的敏感性差异及其抗性机制,采用整株生测法测定了采自江苏省小麦田的28个猪殃殃(Galium aparine L.)种群对苯磺隆、苄嘧磺隆、氯氟吡氧乙酸、2甲4氯钠、唑草酮的敏感性,分析了代表性种群乙酰乳酸合酶(acetolactate synthase, ALS)的离体活性及其基因位点突变状况。结果表明,28个种群中,23个种群对苯磺隆有2.18~17.10倍的相对抗性,18个种群对苄嘧磺隆产生了交互抗性,所有种群对氯氟吡氧乙酸、2甲4氯钠、唑草酮均敏感。LHQ-2和JYS-1种群的相对抗性倍数高于14,ALS酶离体活性达到敏感种群DHX-2的250倍以上,其第197位由脯氨酸突变为苏氨酸;WJQ-2种群的相对抗性倍数为10.39,ALS酶离体活性是敏感种群DHX-2的41.45倍,其第376位由天冬氨酸突变为甘氨酸;RGS-1种群的相对抗性倍数为8.82,ALS酶离体活性是敏感种群DHX-2的15.27倍,其第574位由色氨酸突变为亮氨酸。抗苯磺隆的猪殃殃种群比例呈现由苏南到苏北逐渐增加的趋势,苯磺隆和苄嘧磺隆间存在交互抗性,靶标酶ALS活性增强及其基因位点突变是抗性产生的主要原因。本研究结果为江苏省麦田猪殃殃的精准防控提供了理论依据和技术支撑。  相似文献   

3.
目前商业化种植的抗草甘膦转基因作物中使用的基因主要是来自土壤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)CP4和大肠杆菌(Escherichia coli)的5-烯醇式丙酮酰-莽草酸-3-磷酸合成酶(5-enolpyruvyshikimate-3-phosphate synthase,EPSPS)基因,抗性基因资源过于狭窄,有必要拓宽可用基因种类。本研究通过PCR方法克隆了拟南芥(Arabidopsis thaliana)EPSPS基因,对其进行定点突变,并将野生型基因(AtEPSPS)和突变基因(AtTIPS)分别转化EPSPS基因缺陷型大肠杆菌菌株ER2799。草甘膦抗性鉴定结果表明,含AtTIPS基因的重组菌株在20 mmol/L草甘膦胁迫条件下长势良好(P0.01),而含AtEPSPS基因的重组菌株在5 mmol/L的草甘膦胁迫条件下即受明显抑制(P0.01)。同时将两个基因分别构建到植物表达载体中,并转化野生型拟南芥。对T1代转基因植株进行PCR验证和转录水平分析,证明外源基因已整合到拟南芥基因组中并正常表达。对转基因拟南芥进行草甘膦抗性分析结果表明,在0.5 mmol/L草甘膦处理下,转AtTIPS基因拟南芥相比转AtEPSPS拟南芥有更高的植株鲜重和存活率(P0.05),表明转AtTIPS基因拟南芥有更高的草甘膦抗性。以上结果表明AtTIPS具有较高的草甘膦抗性能力,可以用于抗草甘膦转基因作物的培育。  相似文献   

4.
外源ABA提高甘蓝型油菜抗镉胁迫能力和氮素生理利用效率   总被引:1,自引:0,他引:1  
  【目的】  植物脱落酸 (ABA) 可调节植物生长、种子休眠和叶片衰老,还可对非生物胁迫作出反应。比较添加外源ABA前后镉 (Cd) 胁迫下甘蓝型油菜的生理反应,可深化对脱落酸提高作物抗性和氮素生理利用效率作用机理的认识。  【方法】  供试甘蓝型油菜品种为814号,试验设3个处理:正常培养 (CK)、10 μmol/L CdCl2 (Cd) 和5 μmol/L ABA + 10 μmol/L CdCl2 (A + Cd)。在处理4天后,观察甘蓝型油菜表型,测定脯氨酸及丙二醛 (MDA) 含量、Cd含量、硝酸盐和铵盐含量以及硝酸还原酶 (NR)、谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性等相关指标。  【结果】  与Cd处理相比,A + Cd处理甘蓝型油菜新叶SPAD值提高了1.1倍,根部脯氨酸含量增加了29.0%,MDA 含量降低了48.3%。外源ABA的添加会抑制甘蓝型油菜对Cd的吸收,降低甘蓝型油菜地上部和地下部Cd含量,减小Cd对甘蓝型油菜的毒害作用,影响甘蓝型油菜对NO3–的吸收,降低油菜体内的总氮含量。与Cd处理相比,A + Cd处理甘蓝型油菜根部NR活性显著提高82.8%,更多的NH4+分配到了地上部,地上部GS活性升高了32.1%,增强了甘蓝型油菜体内的氮同化和代谢过程,氮素生理利用效率显著提高了17.2%。  【结论】  外源ABA的添加可降低Cd的吸收量,提高氮代谢相关酶活性,促进脯氨酸的合成和降低丙二醛的生成,进而增强甘蓝型油菜对Cd的抗性,增强甘蓝型油菜体内氮同化和代谢的过程,并提高甘蓝型油菜的氮素生理利用效率。  相似文献   

5.
利用拟南芥脂肪酸合成途径中的脂肪酸链延长酶FAE1基因序列的保守性设计PCR简并引物,对芸薹属(Brassica)作物3个基本种和3个复合种进行了标记,并且对每个栽培种的PCR产物进行克隆和测序,进而对所获得的FAE1基因部分序列(C-端编码区序列)进行了分析。结果表明,拟南芥(Arabidopsisthaliana)和芸薹属作物基因组中具有不同拷贝数(1 ̄3)的FAE1基因,所测定的部分基因序列相互之间具有很高的同源性,并与其它酶基因如3-氧乙酰-乙酰载体蛋白合成酶,超长链脂肪酸合成酶和酮乙酰CoA合成酶基因具有共同的起源。  相似文献   

6.
以甘蓝型油菜品种浙双758为材料,利用小孢子离体培养和实时荧光定量PCR技术,研究了油菜子叶胚状体中ALS酶和KARI酶在不同浓度(0、1、10 mg/L)油菜田新型除草剂丙酯草醚(ZJ0273)处理下的生理活性、基因相对表达量差异及其动态变化特征.结果表明,ZJ0273处理后,ALS酶和KARI酶的活性发生了变化,均...  相似文献   

7.
以甘蓝型油菜(Brassica napus L.)品种浙双758子叶柄外植体为受体,建立农杆菌介导转化体系,研究乙酰丁香酮、羧苄青霉素浓度和潮霉素筛选浓度等对农杆菌遗传转化效果的影响。结果发现,羧苄青霉素对农杆菌的抑制效果以500mg/L最佳,且对子叶柄外植体愈伤组织诱导和分化的影响最小,愈伤组织诱导率和芽再生率分别为75.2%和65.1%。5.0mg/L的潮霉素能完全抑制未转化再生植株的生长,使其最终褐化死亡,在此潮霉素筛选浓度下,获得了32株转化再生植株。共培养时培养基中添加100μmol/L AS的芽再生率为3.9%,显著高于未添加AS的芽再生率(2.0%),说明共培养阶段添加酚类物质乙酰丁香酮有利于转化载体T-DNA的转化。部分转化再生植株经PCR和Southern杂交检测呈阳性,病虫害接种试验表明转化植株对菌核病和小菜蛾有较好的抗性。  相似文献   

8.
全球抗除草剂转基因作物转化事件分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文根据国际农业生物技术应用服务组织(International Agricultural Biotechnology Application Service Organization,ISAAA)的相关数据,归纳总结了棉花(Gossypium hirsutum)、大豆(Glycine max)、油菜(Brassica napus)和玉米(Zea mays)这4种作物的抗除草剂转基因转化事件,以便为我国抗除草剂转基因作物的培育提供参考。经统计发现截止2017-05-21,全球抗除草剂的转基因棉花、大豆、油菜和玉米转化事件分别为39、28、32和201个。在这4种作物中,抗除草剂基因有19种,来源于16种生物,涉及到的除草剂共有9种;分别是草甘膦(glyphosate)、草铵膦(glufosinate)、咪唑啉酮类(imidazolinone)、2,4-D(2,4-dichlorophenoxy)、异噁唑草酮(isoxaflutole)、麦草畏(dicamba)、磺酰脲类(sulfonylurea)、硝磺草酮(mesotrione)和溴苯腈(bromoxynil)。单抗事件、多抗事件和复合抗性事件分别为25个、18个和257个,分别占抗除草剂总转化事件的8.3%、6%和85.7%。抗除草剂转化事件涉及的公司有8个,分别是先正达、孟山都公司、杜邦、拜耳作物科学、陶氏益农有限公司、巴斯夫、Genective S.A.和美国斯泰恩种子农场股份有限公司。本文能为我国抗除草剂转基因作物的培育提供重要参考。  相似文献   

9.
利用基因重组,将来自于拟南芥(Arabidopsis thaliana)的发生单个碱基突变的als基因插入含有AtNHXI1基因的质粒pCAMBIA1300中,由CaMV35S启动子分别启动AtNHX1和als的表达,得到了兼有除草剂抗性基因和耐盐相关基因的植物表达载体。用烟草叶盘转化法获得了转基因植株。Southern杂交检测表明,外源基因已经整合到烟草(Nicotiana tobacum)基因组中。抗性测定发现,转基因植株除草剂抗性至少提高了1000倍,而耐盐性提高了约1.0%NaCl浓度,即带有同样启动子的不同外源基因赋予转基因植株的抗性程度有明显差异。  相似文献   

10.
水稻密码子优化基因Mat#增强草铵膦抗性   总被引:1,自引:0,他引:1  
来自细菌Nocardia sp.AB2253的蛋氨酸砜N-乙酰基转移酶基因(methionine sulfone Nacetyltransferase gene,Mat)编码产物具有N-乙酰基转移酶活性,能解除灭生性除草剂草铵膦的毒性,但在植物中表达效率较低.本研究用水稻(Oryza sativa)偏爱密码子优化的Mat#基因转化籼稻品系9K(Oryza sativa ssp.indica),经过PCR和Southern杂交验证,证明该基因已经整合至水稻基因组中.除草剂抗性检测结果显示,该转化体的芽期草铵膦耐受浓度至少为600 mg/L、秧苗期草铵膦耐受浓度至少为1 000 mg/L,对草铵膦的抗性水平不低于转双丙氨酰膦抗性基因(bialaphos resistance gene,Bar)水稻9KA2.酶活性测定结果显示,该转化体叶片中的N-乙酰基转移酶活性约为非转基因对照中的6.6倍.说明优化后的Mat#基因增强了草铵膦抗性,可作为转化筛选标记和抗除草剂目的基因应用于转基因作物育种.  相似文献   

11.
脱水素(dehydrins,DHNs)是植物胚胎发育后期丰富蛋白(late embriogenesis abundant protein,LEA)中的一类,与低温、干旱以及盐胁迫等多种逆境反应相关.本研究采用cDNA末端快速扩增(rapidamplification of cDNA ends,RACE)技术从茶树(Camellia sinensis)中获得一种茶树脱水素基因CsDHN (GenBank登录号:FJ436978),序列分析显示,该基因cDNA全长960 bp,编码201个氨基酸,推测编码蛋白质分子量约为21kD,等电点为8.3,属于Y3SK2型脱水素.CsDHN基因有2个外显子和1个内含子.生物信息学预测显示,该脱水素蛋白亲水性强、无信号肽和跨膜区,亚细胞定位于细胞质中.表达特性分析表明,CsDHN在逆境及脱落酸(abscisic acid,ABA)诱导下可上调其转录水平,4℃低温处理下表达量可提高4.2倍,而脱水处理能提高93.4倍,高盐处理能提高17.8倍,CsDHN对脱水、高盐胁迫的响应程度优于低温胁迫.CsDHN在茶树各组织器官中都有表达,其中种子中表达量最高,为叶片的11.2倍.研究表明脱水素基因CsDHN可能在茶树防御非生物逆境胁迫和参与茶树种子成熟脱水的活力保护过程起一定作用,为了解茶树抗逆分子机制提供了一定的理论基础.  相似文献   

12.
Ornamental kale (Brassica oleracea var. Acephala) is usually planted from early autumn until late winter. Since most of the plants used for phytoremediation cannot be grown during this time, kale can be a suitable option for phytoremediation and utilized during autumn and winter in urban landscape, especially in metropolitan areas where high levels of cadmium (Cd) and lead (Pb) pollutions exist. Kale growth in saline soil at different growth stages (germination and vegetative growth stages) was studied in this investigation. A factorial experiment based on completely randomized design (CRD) with four replications was used in this study. Treatments included three levels of sodium chloride (NaCl) (0, 30, and 60 mg/kg), four levels of Cd (0, 4, 8, and 16 mg/kg), and four levels of Pb (0, 1, 5, and 10 mg/kg). Results indicated that increase in Cd and Pb concentrations in the soil decreased fresh and dry weights of the plants. The results of the various growth stages revealed that under salinity stress, kale plants were able to absorb more Pb than Cd and effectively remediate Pb in polluted and saline lands. Cd accumulation in control treatment was 6.2% more than that in the saline treatments, whereas, Pb accumulation in the highest NaCl level, 60 mg/kg salinity treatment was 7.64% more than that of the control condition. Also, proline content of the plants was significantly increased under Cd and Pb stress. From the results of this study, it was concluded that using kale plant is recommended for phytoremediation of saline soils with 10 and 16 mg/kg Pb and Cd contents, respectively.  相似文献   

13.
肌肉生成抑制素(myostatin,MSTN)是肌肉发育的负调控基因,突变后会引起肌肉的过度发育,在肉用动物育种中有非常重要的价值。本研究利用锌指核酸酶(zinc finger nuclease,ZFN)对牛(Bos taurus)MSTN基因的第二外显子特异性剪切,诱导该基因的突变,从而达到敲除该基因的目的。首先对脂质体介导的双质粒共转染牛成纤维细胞的条件进行优化,获得的共转染效率高达19.27%;之后利用两组ZFNs对牛成纤维细胞进行转染,单细胞通过口吸法移入96孔板,经扩大培养后进行PCR筛选,获得18株MSTN基因突变细胞株,其中包括一株双等位基因敲除的细胞系,两组ZFNs对牛成纤维细胞的突变效率分别为6.05%和3.84%;最后,挑选一株突变细胞系进行体细胞核移植研究,共获得24枚重构胚;将去除透明带的重构胚培养于2i培养液中,获得囊胚来源的类滋养层干细胞,通过PCR和测序检测,证明该细胞系在MSTN基因第二外显子具有与供体细胞相同的突变。结果表明,所合成的两组ZFNs可以在MSTN作用位点引起突变,具有很高的突变效率,而且能获得双等位基因突变的细胞株,获得的细胞株能够用作体细胞核移植的供体细胞。本研究为肉用牛的品质改良和育种工作提供了基础资料。  相似文献   

14.
Uptake of iron by rice plants was equally rapid when supplied as ionic iron(II) or iron(III) at pH 3 and 4. Iron(III) uptake was reduced at pH 5 and uptake of iron when supplied as FeEDTA was relatively low at all three pH levels.

At pH 4 in the presence of plant roots, reduction of iron(III) to iron(II) occurred as indicated by Fe2+ BPDS formation. BPDS in a 3:1 ratio to iron(III) suppressed iron uptake by about 70%. The reduction was observed to be located in the endodermis of young roots and exodermis of older roots.

A capacity to oxidize iron(II) at the root surface was also observed under local anaerobic and relatively high pH conditions.

The significance of these two counteracting processes in affecting the oxidation state of iron at the root surface is discussed.  相似文献   


15.
蛋鸭骨桥蛋白基因OPN的多态性与蛋品质性状的相关性研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
骨桥蛋白(osteopontin,OPN)是一种分泌型磷酸化蛋白,其可能在蛋壳形成过程中发挥作用。为了分析蛋鸭OPN基因单核甘酸多态性(SNPs)及其与蛋品性状的相关性,本研究以山麻鸭和绍兴鸭(Anas platyrhyncha domestica)各100个个体为研究材料,采用直接测序法进行OPN基因外显子7 SNPs的筛选。结果显示,山麻鸭中共发现8个突变位点,绍兴鸭有9个突变位点。在山麻鸭群体中,G544C、A671G,G672C、T761C和T873C 5处SNPs对部分蛋品性状有极显著或显著作用。而绍兴鸭群体中,A671G、G672C和T761C 3处SNPs对部分蛋品性状有极显著或显著作用。其中,山麻鸭A671G及G672C位点有3种基因型,对蛋壳厚度,BB型个体均值极显著高于其他基因型,对哈氏单位,AA型个体均值显著高于其他基因型。T761C位点有3种基因型,BB基因型对300日龄蛋壳厚度极显著优于AB/AB基因型。T873C位点,BB基因型在300日龄蛋壳厚度和蛋壳强度及500日龄蛋壳厚度、蛋壳强度和蛋壳重均高于其他基因型。因此推断,位点T761C的B等位基因和T873C的B等位基因为改善蛋品性状的有利基因。绍兴鸭A671G和G672C位点在500日龄蛋形指数方面,AB基因型均值极显著高于AA和BB基因型。在T761C位点,BB型和AB型的300日龄蛋壳强度和蛋壳厚度均值显著高于AA基因型,在500日龄蛋形指数、蛋重、蛋壳重和蛋内容物重4个性状上,AB基因型均值略高于AA基因型,极显著高于BB基因型。结果表明,OPN基因可作为蛋品性状分子标记,为蛋鸭的标记辅助选择育种提供基础资料。  相似文献   

16.
促性腺激素释放激素(GnRH)和生长激素(GH)分别是下丘脑-垂体-性腺轴(HPG)与GH/IGF轴分泌的激素,共同参与调控动物的繁殖性能。本研究以白羽番鸭(Cairina moschata)RF系为实验材料,采用PCR-SSCP技术进行基因分型,同时建立适合的线性统计模型,分析基因型与产蛋性能的关联性。结果表明,GnRH基因5’调控区检测到3种基因型AA/AB/BB,经测序比对AA型与BB型相比发生G→A突变,不同基因型与300日龄产蛋数和最大连产天数均显著相关(P<0.05),与开产日龄无显著相关(P>0.05);GH基因内含子3检测到3种基因型CC/CD/DD,经测序比对CC型与DD型相比发生A→G突变,不同基因型与最长连产天数显著相关(P<0.05),与300日龄产蛋数和开产日龄均无显著相关(P>0.05)。两个基因发挥作用的方式主要为加性效应,GnRH基因对300日龄产蛋数和最大连产天数的加性效应值分别为-3.53和-3.33,GH基因对最大连产天数的加性效应值为-2.44。推测GnRH和GH基因是与繁殖主效基因紧密连锁的标记基因。  相似文献   

17.
A long-term study was conducted to study the impact of integrated nutrient management on soil quality in post-monsoon sorghum (Sorghum bicolor) at Solapur in Maharashtra State in Western India under All India Coordinated Research Project for Dryland Agriculture. The experiment was laid out with ten Integrated Nutrient Management Treatments in a randomized block design with three replications. The results of the study indicated that among all the integrated nutrient management treatments practiced, the application of 25 kg nitrogen (N) ha?1 through crop residue (CR) + 25 kg N ha?1 (urea) showed the highest soil quality index of 2.36, which was at par with other treatments receiving farmyard manure (FYM) and crop residues along with urea. The relative order of performance of the integrated nutrient management treatments in influencing soil quality was: T6: 25 kg N ha?1 (CR) + 25 kg N ha?1 (urea) (2.36) >T5: 25 kg N ha?1 (FYM) (2.31) > T7: 25 kg N ha?1 (FYM) +25 kg N ha?1 (urea) (2.30) = T8: 25 kg N ha?1 (CR) +25 kg N ha?1 (Leucaena loppings) (2.30) > T10: 25 kg N ha?1 (Leucaena loppings) +25 kg N ha?1 (urea) (2.17) > T4: 25 kg N ha?1 (CR:crop residues) (2.16) > T9: 25 kg N ha?1 (Leucaena loppings) (2.15) > T3: 50 kg N ha?1 (urea) (2.10) > T2: 25 kg N ha?1 (urea) (1.99) > T1: 0 kg N ha?1 (control) (1.77). The results of the study also indicated that average percent contribution of each soil key indicator towards soil quality indices was: pH (3.97%), EC (1.94%), organic carbon (18.6%), available P (2.80%), available K (6.57%), exchangeable Ca (7.02%), available S (3.45%), Available Zn (17.9%), dehydrogenase (DHA) (16.2%), microbial biomass carbon (MBC) (18.5%) and mean weight diameter (MWD) (3.14%). Thus, the results of the present study will be highly useful to the land managers in planning effective management of soil quality.  相似文献   

18.
Gli-similar-1(Glis1)是一种在小鼠卵母细胞和受精卵一、二细胞期高表达蛋白,在小鼠胚胎发育中起着重要的作用。本实验以小鼠(Mus musculus)肾为材料,克隆小鼠 Glis1 基因,并构建与绿色荧光蛋白融合表达的真核表达载体 pEGFP-C1-Glis1。研究了 Glis1 蛋白的表达和亚细胞定位,并利用 qPCR 检测过表达 Glis1 对 Oct4、Sox2、c-Myc、N-Myc、Klf4、Nanog、Nrgn 和 Tspan18 等基因表达的影响。结果表明,从小鼠肾中成功克隆到 Glis1 的一个新转录本(GenBank 登录号: JQ043365),其第三个核定位信号缺失 4 个氨基酸,C 端结构域缺失 124 个氨基酸,包括富含脯氨酸结构域全部氨基酸序列。Glis1 定位于细胞核,过表达能够显著上调Tspan18。研究结果表明,Glis1 新转录本与现有转录本亚细胞定位结果一致,其在小鼠胚胎发育和小鼠成纤维细胞重编程过程中可能发挥不同的功能。  相似文献   

19.
20.
The combination of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) and plant resistance inducers is an alternative crop protection approach in modern agricultural systems. Despite the numerous reports regarding the improved suppression of plant pathogens by their combined application, little is known about the interactions among these components. In the present study, the persistence behavior of the plant activator acibenzolar-S-methyl (ASM) in the rhizosphere of tomato plants and its root uptake as well as systemic translocation ability in aboveground parts after combined use with certain Bacillus PGPR strains (B. amyloliquefaciens IN937a, B. pumilus SE34, B. subtilis FZB24 and GB03) were investigated. Additionally, the population dynamics of the PGPR strain B. subtilis GB03 at the tomato root system and rhizosphere soil applied with or without the pesticide were studied. The results showed that the addition of PGPR inocula did not affect the dissipation rate of ASM in rhizosphere soil. Also, the formation of its major metabolite CGA 210007 in soil was rapid, since it was detected one hour after root drench and it was maintained at high levels during the sampling period without considerable variations among the bacterial treatments compared to the control. The uptake and systemic translocation of ASM and its metabolite CGA 210007 from root to shoot was rapid and maximum concentrations were observed at 48–96 h after its application. It was revealed that in plants treated with the PGPR strains B. subtilis GB03 and B. pumilus SE34 the uptake and systemic translocation of ASM and CGA 210007 in the aerial parts of the tomato plants was significantly higher compared to the control receiving no bacterial treatment. Also, the populations of the strain B. subtilis GB03 showed high colonizing ability in the root system and the rhizosphere soil. PGPR strains that lead to enhanced pesticide uptake by plants should be further evaluated as components in integrated management systems.  相似文献   

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