刚毛柽柳NAC24基因的表达及抗逆功能分析

【目的】NAC类转录因子是植物特有的最大的转录因子家族之一,广泛参与植物的生长发育过程,并在植物响应盐、干旱等多种非生物胁迫的过程中发挥至关重要的调控作用。本研究拟从盐生木本植物刚毛柽柳中克隆获得一个NAC转录因子基因,研究该基因的耐盐、抗旱功能,以期为研究木本植物NAC转录因子的抗逆分子机制奠定理论基础。【方法】在刚毛柽柳NaHCO_3胁迫转录组数据库中筛选获得一个NAC转录因子基因,将其命名为ThNAC24(GenBank登陆号:KF031949)。利用生物信息学工具将其与其他9个物种的NAC蛋白进行多序列比对,与拟南芥105个NAC蛋白进行进化树分析。分别用300 mmol·L^-1 NaCl和400 mmol·L^-1甘露醇对刚毛柽柳进行胁迫,在胁迫6、12、24和48 h后分别取刚毛柽柳根及叶组织。通过实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)技术分析盐、干旱胁迫下ThNAC24基因在不同胁迫时间点及不同组织的表达情况,初步鉴定其是否响应盐、干旱胁迫。为进一步研究ThNAC24基因的抗逆功能,分别构建植物过表达(pROKⅡ-ThNAC24)及抑制表达(pFGC5941-ThNAC24)载体。利用农杆菌介导的高效瞬时遗传转化体系获得ThNAC24基因瞬时过表达(OE)、抑制表达(IE)及对照(Control)刚毛柽柳植株。在盐、干旱胁迫下分析比较了ThNAC24基因瞬时过表达、抑制表达及对照刚毛柽柳植株的二氨基联苯胺(DAB)和氯化硝基四氮唑蓝(NBT)染色情况,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,及电解质渗透率、失水率及丙二醛(MDA)含量,鉴定ThNAC24基因的耐盐、抗旱功能。【结果】ThNAC24基因的开放阅读框为1 023 bp,编码340个氨基酸。多序列比对结果显示ThNAC24在N端的氨基酸序列相似度比较高,具有NAC家族的序列特征;系统进化树分析结果显示ThNAC24与ANAC103和ANAC082的亲缘关系较近。qRT-PCR结果显示:盐胁迫下,ThNAC24基因上调表达,在根组织中胁迫12 h表达量最高,而叶组织中胁迫24 h的表达量最高;干旱胁迫下,ThNAC24基因上调表达,在根组织中胁迫6 h表达量最高,在叶组织中胁迫12 h的表达量最高。ThNAC24基因在刚毛柽柳根和叶组织中均有表达且响应盐和干旱胁迫。过表达ThNAC24基因显著降低了刚毛柽柳H_2O_2和超氧阴离子含量,增强了POD和SOD酶的活性,从而减少活性氧(ROS)的积累。过表达ThNAC24基因能够降低刚毛柽柳在逆境胁迫下的电解质渗透率、失水率及MDA的积累,从而保护细胞膜结构的完整性。【结论】刚毛柽柳ThNAC24基因能够响应盐、干旱胁迫,过表达ThNAC24基因植株通过增强POD和SOD活性,进而提高ROS清除能力,减少细胞受损或死亡,从而提高刚毛柽柳的耐盐及抗旱能力。     

不同砧木材料嫁接冬瓜苗期氮营养特性综合评价

评价冬瓜砧木的氮素营养效率,解决冬瓜氮肥施用过量的问题.以'铁柱168'为接穗,获得11种嫁接苗,以自根苗为对照,分别在低氮(0.5 mmol/L)和正常氮(14.0 mmol/L)水平下进行水培试验,测定11种砧木材料的嫁接冬瓜苗期的植株干物量、氮含量和氮素累积量等指标.通过主成分分析计算嫁接苗与自根苗在正常氮和低氮...     

节瓜幼苗对零上低温的生理生化反应

对节瓜幼苗0℃以上低温的生理生化研究指出,日温10±2℃、夜温2±1℃的温度是引起节瓜幼苗遭受寒害的温度。在此低温条件下,节瓜幼苗出现明显的宏观受害症状。此外,研究还表明,膜系统是一个对零上低温敏感的致害结构,从低温处理的初始阶段就出现膜的损伤,这种损伤是一个渐变过程。而低温环境下幼苗膜脂成份的变化对膜系统似乎具有不明显的保护作用。对过氧化氢酶、过氧化物酶的研究表明,这两种酶在节瓜抗寒机制中具有重要作用。     

瘤胸天牛的危害及综合防治技术

根据瘤胸天牛生物学特性和发生规律,从人工防治、化学防治、物理防治、生物防治等方面对瘤胸天牛的综合防治进行了一些探索,为今后瘤胸天牛的防治提供科学依据.     

杯果木CCR基因克隆和同源进化分析

从粗毛杯果木和软叶杯果木基因组中克隆CCR基因,经测序验证扩增片断长度均为2321bp,包含部分外显子3、4和部分5,以及内含子3和4。同源性比较分析表明:粗毛杯果木与伞房属树种CCR的同源相似性达到98%～87%,与桉属树种CCR的同源相似性达到97%～84%;而软叶杯果木与伞房属树种CCR的同源相似性达到98%～87%,与桉属树种CCR的同源相似性达到95%～84%。总体上,该2个杯果木树种与伞房属CCR同源相似性较高,而与桉属CCR同源相似性较低。3个属中最长保守序列位于Exon5的第3147～3175位点,共29个碱基。保守区域主要集中于Exon5,少数于Intron4。桉属总变异率大于杯果木属和伞房属。桉属Exon4变异率大于属内其它Exon或Intron;同样发现Exon4的简约信息位点百分数大于属内其它Exon或Intron,但杯果木属中的Intron3变异率高于属内其它Exon或Intron。伞房属以Exon5的变异率最高。Exon或Intron平均变异率均以桉属最多,其次是杯果木属,最少的是伞房属。使用MEGA3.1软件构建的CCR进化树表明,桉属、伞房属和杯果木属分别形成单系,其亲缘关系可...     

冬瓜、节瓜枯萎病菌人工接种技术研究

对冬瓜枯萎病菌与节瓜枯萎病菌在接种浓度、接种方法等方面进行了研究。结果表明:枯萎病病菌、FOC(theculturefiltratesofFusariumoxysporum)、FA(Fusaricacid)、标准镰刀菌酸均可用于鉴定抗性;病菌适宜的接种浓度为5×106个孢子/mL;FOC接种浓度以原液的2～4倍稀释液为宜,接种时间为播种后15～20d,即1～2片真叶时期,FA的鉴定浓度以150mg/L效果最佳。     

Characterization of Fusarium Oxysporum Isolates Obtained from Wax Gourd and Chieh-qua in China by Pathogenicity, RAMs and Sequence Analysis of the rDNA Internal Transcribed Spacers (ITS1 and ITS2)

Wax gourd (Benincasa hispida Thumb. Cogn) is called white gourd, winter melon, Chinese preserving melon, Chinese squash, and don kwa.     

ThMYB3和ThDof2对ThVHAc1基因表达的调控

ThVHAc1基因能响应干旱、盐、重金属等胁迫诱导,该基因能有效提高转ThVHAc1基因酵母的多种抗逆能力。为进一步研究ThVHAc1基因的抗逆调控机理,本研究利用酵母单杂交技术钓取ThVHAc1可能的上游调控因子,并利用基因枪瞬时共转化技术进行初步验证。酵母单杂交结果显示,ThMYB3基因能识别ThVHAc1基因上游MYB顺式作用元件和含有MYB元件的启动子片段。ThDof2基因能识别ThVHAc1基因上游DOF顺式作用元件和含有DOF元件的启动子片段。但ThMYB3和ThDof2均不能识别突变后的元件及含对应突变元件的启动子片段。将ThMYB3和ThDof2分别构建成效应载体,各元件、突变元件、启动子片段及突变的启动子片段分别构建报告载体进行共表达验证。结果发现:效应载体ThMYB3和含MYB元件及含MYB元件的ThVHAc1启动子片段的报告载体,ThDof2和含DOF元件及含DOF元件的ThVHAc1启动子片段的报告载体瞬时共表达烟草叶片能观察到GUS染色,且GUS活性较高;而与相应突变元件及片段的共转化则观察不到烟草叶片的GUS染色,且GUS活性很低。说明只有非突变的元件和启动子片段才能与效应载体进行互作识别,激活GUS基因的表达,验证了酵母单杂交获得的上游调控基因的识别特异性。表明ThMYB3和ThDof2可能通过与相应启动子元件的结合调控ThVHAc1基因。      

冬瓜组培再生体系的初步建立

以冬瓜子叶节为试材，探讨培养条件、不同基因型及诱导、伸长和生根培养基不同激素类型与配比情况，初步建立了冬瓜组培再生体系。结果表明：种子剥皮消毒后，在纸桥培养基暗培养发芽率较高，且节约成本；以暗培养5 d、见光培养1 d刚转为淡绿色的闭合子叶，其不定芽诱导率最高，约75％；以13个不同基因型冬瓜子叶节为外植体，接种至不同激素浓度组合的培养基上，筛选出分化率较高的品种B214，其不定芽再生率可达到79.2％，诱导分化培养基为MS+4.0 mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA，伸长培养基为MS+1.0     

黄花苜蓿游离细胞培养的初步研究

以黄花苜蓿(Medicago hispida)下胚轴和子叶来源的愈伤组织为材料,进行悬浮细胞振荡培养,经200目尼龙网过滤后得到游离的单细胞。这些细胞作浅层培养、可获得小细胞团。实验还观察到悬浮细胞存在多种形态,对其成因及繁殖方式作了简要讨论。