低温对青海扁茎早熟禾活性氧代谢的影响和相关基因表达分析

为研究青海扁茎早熟禾(BJ)在低温胁迫下活性氧积累、抗氧化酶防御与逆境相关基因表达的机制,以WY-2(草地早熟禾‘午夜2号')为对照,对这两种材料低温适应(10/5 ℃) 3 d和冷冻胁迫(-10 ℃) 24 h,测定了O^-·₂产生速率、H₂O₂含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及其抗氧化酶相关基因、冷胁迫相关转录因子的相对表达量。结果表明,低温胁迫可引起BJ和WY-2叶片内的O^-·₂产生速率、H₂O₂含量和MDA含量的增加,BJ活性氧的积累程度和MDA含量均低于WY-2;低温胁迫可导致BJ的SOD、APX和GR活性的降低,CAT活性呈先升后降的趋势,但只有APX活性表现为BJ高于WY-2,同时,BJ和WY-2叶片内的Cu/ZnSOD、CAT、APX和GR基因的表达量在低温胁迫后被明显的上调,且BJ抗氧化酶相关基因的相对表达量普遍高于WY-2;BJ叶片内的DREB2是下调表达的,ERF、DREB1、CSP和HSP基因在低温胁迫后均表现出明显的上调表达,且ERF、CSP和HSP的相对表达量高于WY-2。从而得出结论,扁茎早熟禾在低温胁迫时有害物质的积累低于午夜二号,抗氧化酶相关基因表达上调幅度,以及一些与冷胁迫相关转录因子的表达调控均大于午夜二号。这些物质合成和基因表达的差异可能共同导致扁茎早熟禾的高耐冷性。     

三个苜蓿品种植株高频再生体系的研究

以适宜于西北地区生长的‘甘农1号’杂花苜蓿、‘甘农3号’紫花苜蓿,‘新疆和田大叶’紫花苜蓿3个品种的不同部位外植体为供试材料,进行了植株体外再生的研究.结果表明,苜蓿基因型、外植体来源、外源激素种类及浓度、激素处理时间、培养基蔗糖浓度等因素均影响细胞的生长发育和植株再生.‘甘农1号’苜蓿下胚轴愈伤组织诱导率和体细胞胚形成率最高,可达97.2%和70.9%,‘新疆和田大叶’苜蓿下胚轴次之,‘甘农3号’出愈率和体细胞胚形成率均最低;苜蓿愈伤组织诱导以2.0mg/L 2,4-D单独处理或2.0mg/L 2,4-D+0.5mg/L KT组合处理为最佳,在此激素组合处理下,下胚轴愈伤组织诱导率最高可达97.2%,激素处理时间以20d为宜;体细胞胚的发育则以2mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA的激素组合处理为宜,在此激素组合处理下,体细胞胚形成率最高可达70.9%.适宜的生根培养基为1/2MS+1.0mg/L IBA+1%蔗糖+0.7%琼脂.体细胞胚形成阶段培养基添加25~30g/L的蔗糖有利于愈伤组织分化.     

丁二醇对热胁迫下匍匐翦股颖内源激素及其相关基因表达水平的调控

为了提高匍匐翦股颖的越夏能力,本试验以匍匐翦股颖Penn A4为材料,模拟设置人工气候热胁迫（37 ℃/32 ℃,昼/夜）,通过叶面喷施300 μmol·L^-1 2,3-丁二醇（BD）,测定分析BD对Penn A4盆栽苗在热胁迫第0（BD预处理前）、7、42 天及恢复常温第10天时叶片内源激素含量及其相关基因表达的影响。结果表明：外源BD提高了热胁迫7 d 时Penn A4 细胞分裂素、赤霉素3、茉莉酸类含量,降低了生长素、水杨酸、脱落酸、1-氨基环丙烷羧酸含量,并抑制了其相关基因的表达,从而促进了蒸腾降温及植株营养生长;胁迫42 d时,BD上调各个激素相关基因的表达量,通过促进内源激素运输降低了叶片活性激素含量,从而抑制了植株营养生长,为Penn A4抵御长时间热胁迫保存了能量,并提高了其存活几率。综上,BD可通过调节内源激素代谢加快短期胁迫下Penn A4生长速率及蒸腾散热,抑制长期胁迫下植株的衰老和生长速率来提高Penn A4耐热性。     

基于漩涡振荡茎尖生长点转化法的Lyz-GFP双元基因在‘陇东苜蓿’中的转化和表达

以‘陇东苜蓿’茎尖生长点为受体材料,利用农杆菌介导法并结合漩涡振荡,将双元基因溶菌酶(Lyz)与绿色荧光蛋白(GFP)导入其中,并对转化过程中的干扰因素和适宜条件进行了研究.结果表明:70mg/L的卡那霉素对陇东苜蓿转化植株的生长具有抑制效应;250mg/L头孢霉素能够有效地抑制农杆菌LBA4404的生长;‘陇东苜蓿’茎尖生长点经携有pBI121-Lyz-GFP的农杆菌LBA4404(D600值0.5～0.6)漩涡振荡侵染30min,培养4～5d后,转化材料生长良好,其转化率为24.47%.试验成功获得了含有该双元基因的‘陇东苜蓿’转基因植株,通过荧光检测和PCR扩增分析,转化植株有较强的荧光表达和GFP基因片段.     

外源茉莉酸甲酯对镉胁迫下高羊茅生长及生理指标的影响

本研究以镉污染土壤为研究对象,茉莉酸甲酯(MeJA)为缓解剂,将高羊茅作为镉污染土壤的修复草种,通过测定高羊茅的相关生理指标、以及植物和土壤中的镉含量,探究MeJA对高羊茅修复镉污染土壤的影响。结果表明,较单一Cd胁迫(100 μmol·L^-1),施用MeJA (25~75 μmol·L^-1)可使高羊茅的叶绿素含量、抗氧化酶活性升高,丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)、过氧化氢(H₂O₂)和超氧自由基(·O^-₂)含量下降;施用<75 μmol·L^-1的MeJA可使高羊茅根系和叶片的镉含量最高上升59.58%和38.64%,且土壤的镉含量最多下降27.49%;50 μmol·L^-1的MeJA浓度下,高羊茅根系鲜重及长度增加了136.79%和58.18%,超过此浓度后,高羊茅代谢被影响,植物体对镉吸附能力减弱。说明一定浓度的MeJA可增强高羊茅的生理活性,从而减轻Cd²⁺对高羊茅的损害,进一步加强高羊茅对镉污染土壤的修复力。     

球铁等温淬火曲轴磨裂的试验分析及防止

<正> 一、前言球铁等温淬火工艺旨在获得下贝氏体为基的组织。因该组织具有高的强韧性,且耐磨性好、疲劳强度高,又由于是在M_s点以上等温转变得到的贝氏体,所以表面残余应力较淬火马氏体要小。因此我厂多年来对球铁曲轴一直采用等温淬火工艺进行生产,磨     

外源茉莉酸甲酯对镉污染下草地早熟禾种子萌发及幼苗生长的影响

为探究外源缓解剂对草坪草修复镉（Cd）污染土壤效果的影响。本研究以镉为污染物,草地早熟禾（Poa pratensis）作为修复草种,茉莉酸甲酯（MeJA）为外源缓解剂,设定培养皿和土壤作为培养环境,对草地早熟禾种子萌发、植物体内镉含量和土壤镉含量进行分析。结果表明：发芽实验中,MeJA浓度为50 μmol·L^-1时,与单一镉处理相比,发芽率、活力指数分别增加117.39%和492.63%;75 μmol·L^-1的MeJA处理较单一镉处理,转移系数和溶液中镉含量分别增加63.33%和23.10%。土壤培养环境中,施用浓度为75 μmol·L^-1的MeJA后,较单独镉胁迫,转移系数和根系镉含量分别增加了62.07%和32.45%,富集系数上升97.80%,土壤镉含量最低点出现在MeJA施用浓度为50 μmol·L^-1时,较单一镉处理下降23.28%。说明适宜浓度的MeJA可缓解镉对草地早熟禾的损害,提升草地早熟禾对土壤中镉离子的吸附能力。     

利用RNA-seq分析诱导性系统抗性(ISR)产生时匍匐翦股颖转录因子的表达变化

研究发现经2,3-丁二醇的喷施诱导,匍匐翦股颖植株可产生对草坪草褐斑病病原立枯丝核菌的抗性,继而通过对匍匐翦股颖被诱抗剂2,3-丁二醇处理前后的转录组进行比较,发掘匍匐翦股颖ISR抗性相关转录因子,并研究其表达模式。结果表明:随着诱导时间的递增,差异表达基因增多,其中32个转录因子相关基因可归类为13个转录因子家族。抗病相关的转录因子27个可归类为bHLH,Bzip,C2C2-CO-like,C2H2,C3H,NAC,WRKY,MYB,AP2-EREBP和HSF共10个基因家族。呈持续上调的转录因子有bHLH,C2C2-CO-like,1个NAC和1个MYB转录因子,呈先上调再下调表达的有WRKY和3个AP2-EREBP家族转录因子。呈显著下调的是Bzip,C2H2,C3H,1个NAC和10个HSF转录因子。同时实时荧光定量PCR验证了转录组测序的准确性。这些转录因子的共同变化导致了匍匐翦股颖ISR抗性的产生。     

匍匐翦股颖接种立枯丝核菌后基因表达变化的转录组学分析

【目的】确定匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)接种立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)后基因种类和表达量在转录水平的变化规律,明确草坪草病原菌侵染响应的关键基因。【方法】匍匐翦股颖生长14 d后采用麦粒培养物接种立枯丝核菌,接种3 d后选取感病叶片和未接种叶片提取RNA,进行转录组高通量测序,然后利用生物信息学分析,用Trinity组装匍匐翦股颖转录组,以组装子为参考,以|log2(fold change)|1,q-value0.005为阈值选取感病和健康匍匐翦股颖叶片转录组的差异表达基因,并用i TAK软件分析其转录因子家族及表达变化,与植物R基因库进行blast分析R蛋白分类、利用Mapman软件分析生物胁迫信号通路相关基因的表达变化。【结果】高通量测序得到125 253 092条高质量待分析reads。经Trinity从头组装后,得到466 761条转录本。过半数的转录本长度为700 bp以上,组装结果 N50=1 100 bp。使用CD-HIT选择334 212条转录本(所有转录本的71.60%)作为Unigene,平均长度573 bp,N50=791 bp。接种后植物比接种前植物基因有7 937个上调表达,1 570个下调表达。上调基因中296个,下调基因有142个都可被定义为转录因子,分布在58个转录因子家族中,其中锌指蛋白包含转录因子C2H2最多,有54个,C3H次之,为22个。差异基因中451个可定义为植物R蛋白表达基因,可分为33类,其中包含NBS-LRR结构域的抗病蛋白、LRR受体蛋白激酶、ABC-2类型的转运蛋白、U-box结构域蛋白激酶和热激蛋白这5类基因变化最显著。差异基因中大量上调表达基因可富集在病原识别、活性氧消除、信号传导、细胞凋亡、病程相关蛋白等生物胁迫相关基因类别,下调基因显著富集在植物生长发育相关类别和通路。q RT-PCR验证了随机挑选差异基因的表达量变化,均与RNA-seq分析结果一致,其中包括12个C2H2转录因子基因,10个C3H转录因子基因,以及12个R蛋白基因。【结论】病原菌侵染后,引起匍匐翦股颖大量基因表达变化,其中转录因子、R蛋白以及抗性相关基因多为上调表达,作用为抑制病原菌扩散,而生长发育相关基因表达下调,这些进程共同使匍匐翦股颖产生对立枯丝核菌的先天基础抗性。