草地早熟禾蛋白激酶CIPK24基因克隆及非生物胁迫响应分析

CIPK蛋白家族是Ca²⁺介导的植物信号通路中关键蛋白家族，当植物受到逆境胁迫时，CBL-CIPK网络可调节离子运输进而适应逆境环境，其中CIPK24作用显著。为探究禾本科草坪草CIPK家族基因的作用，本研究以草地早熟禾(Poa pratensis L.)为试验材料，采用RT-PCR技术对草地早熟禾CIPK24基因进行克隆，并应用生物信息学及qRT-PCR技术，对非生物胁迫条件下该基因的表达方式及组织特异性进行研究。研究结果显示，草地早熟禾CIPK24包含典型的结构域CIPK＿C,其属于AMPKA＿Clike superfamily,与黑麦草(Lolium perenne L.),大麦(Hordeum vulgare L.),二粒小麦(Triticum turgidum L.)CIPK24同源性高达94.20%,90.62%,88.62%。草地早熟禾CIPK24基因的表达水平存在组织特异性，叶>茎>根。CIPK24基因积极响应干旱、氮素、磷素、盐胁迫，其中，无氮、低氮、无磷、高盐环境显著促进其表达。本研究为丰富草地早熟禾CIPK家族在非生物胁迫下的调节...     

草地早熟禾蛋白激酶OSK4基因的克隆及对非生物胁迫响应分析

本研究以草地早熟禾(Poa pratensis L)为试材,对蔗糖非发酵1相关蛋白激酶SnRK1b亚家族OSK4基因进行克隆、生物信息学分析,并分析不同组织部位以及干旱、氮素、磷素胁迫下该基因表达情况.研究结果:草地早熟禾OSK4基因包含典型的 STKc_AMPK_alpha,UBA_SnRK1_plant,AMPKA...     

草地早熟禾PpSWEET1b基因克隆及功能研究

SWEETs糖转运蛋白是一类在真核生物和原核生物中均存在的促进糖通过细胞膜流动的转运蛋白之一,参与调控植物的生长发育和胁迫响应过程。以草地早熟禾品种蓝月为材料,以叶片cDNA为模板克隆PpSWEET1b基因,采用花序侵染法转化拟南芥,获得了PpSWEET1b拟南芥过表达株系,并研究干旱和低温胁迫对转基因和野生型拟南芥生长、生理及基因表达的影响。结果表明：干旱和低温胁迫下,PpSWEET1b过表达植株生长状态均优于野生型,叶片MDA含量显著低于野生型,但葡萄糖含量较野生型显著增加,抗旱性和抗寒性明显增强;PpSWEET1b过表达植株可能协同SWEET2和SWEET3共同参与了对低温的响应。此外,以叶片DNA为模板克隆了PpSWEET1b基因的启动子序列,顺式作用元件预测发现,其含有多个与胁迫和激素响应、光响应相关的元件。综合以上结果表明,草地早熟禾PpSWEET1b基因在耐旱和耐寒方面发挥着重要作用,可为草坪草抵抗非生物胁迫生物育种提供新的优异基因资源。     

草地早熟禾NAC基因鉴定及非生物胁迫下表达模式分析

草地早熟禾(Poa pratensis)是世界上广泛应用的草坪草种,其抗逆基因的挖掘对抗逆新品种的选育具有重要意义.NAC基因家族是植物特有的转录因子之一,在植物逆境响应中起到重要作用.以二穗短柄草(Brach ypodium distach yon)的NAC蛋白序列为请求序列,从草地早熟禾转录组数据库序列比对分析得到15个草地早熟禾PpNACs基因的cDNA全长序列,具有完整的开放阅读框.运用生物信息学方法预测早熟禾NAC家族成员的理化性质和保守结构域,发现15个PpNACs转录因子都是酸性蛋白,除PpNAC16外都属于不稳定蛋白,疏水性蛋白,具有相似的结构,通过聚类分析可将15个PpNACs成员分为3类.荧光定量PCR结果显示,在重金属胁迫下显著上调表达的基因有Pp-NAC10、PpNAC18、PpNAC19和PpNAC24,在盐胁迫过程下显著上调表达的基因有PpNAC10和PpNAC24,在干旱胁迫下显著上调表达的基因有PpNAC1、PpNAC6、PpNAC10和PpNAC13,在低温胁迫下显著上调表达的基因有PpNAC1、PpNAC10和PpNAC18,在高温胁迫下显著上调表达的基因有PpNAC20.其中,PpNAC10在重金属、盐、干旱和低温胁迫下均被显著诱导上调表达,Pp-NAC18在重金属、干旱和低温胁迫下均被显著诱导上调表达,PpNAC10和PpNAC18可作为草地早熟禾逆境胁迫响应的候选基因.     

草地早熟禾BBML基因的克隆及表达模式分析

为探究婴儿潮(BABY BOOM,BBM)基因诱导草地早熟禾(Poa pratensis)体胚发生的潜在功能,本研究采用同源克隆方法获得PpBBML(PpBBM-like)基因,并对其进行生信分析、亚细胞定位和表达模式分析。结果表明：PpBBML编码的蛋白具BBM特有的bbm-1基序且定位于细胞核,并与小麦(Triticum aestivum)BBM亲缘关系最近。PpBBML的表达水平存在组织特异性,表达量为花药>茎基>幼叶>根茎>老叶>不定根。6-BA,NAA(除0 h外),MeJA和EBR(除4 h外)处理后的PpBBML表达量均高于CK;GA₃处理后的PpBBML表达量均低于CK。在仅添加生长素的愈伤组织诱导培养基上,其表达量在接种第2 d最高。综上所述,PpBBML是AP2亚家族的转录因子基因,其表达量在幼嫩组织中最高且受到不同激素的诱导,并在愈伤组织形成初期表达量急剧上升,因此,该基因可能具有诱导草地早熟禾胚性愈伤组织发生的潜力。     

草地早熟禾NRT1/PTR FAMILY 8.3基因的克隆及表达分析

植物硝酸盐转运蛋白(Nitrate transporter,NRT)可有效转运NO3-,提升氮素利用效率.为了解析草地早熟禾(Poa pratensis)适应不同浓度及不同形态氮素、干旱胁迫机理,本研究以草地早熟禾为试材,对NRT1/PTR FAMILY 8.3基因进行克隆、生物信息学分析,并分析了不同浓度及不同形态氮...     

草地早熟禾NADH-GOGAT基因的克隆及表达分析

氮素是制约草坪草生长发育的重要因素之一,GS/GOGAT循环是植物氮同化的主要途径,谷氨酸合酶（glutamine：2-oxoglutarate amidotransferase,glutamate synthase,GOGAT）在植物氮素转化过程中发挥着重要的催化作用。本研究以草地早熟禾（Poa pratensis）为试材,基于二代测序RNA-seq相关数据,克隆得到草地早熟禾NADH-GOGAT基因,并进行生物信息学分析。结果表明：草地早熟禾NADH-GOGAT基因序列为3 236 bp,完整的开放阅读框（Open Reading Frame Finder,ORF）为1 338 bp,编码445个氨基酸残基组成的蛋白;预测NADH-GOGAT蛋白的分子量为49.89KD,等电点（isoelectric point,pI）为6.11,无信号肽,含有1个Glu_syn_central结构域,属于Glu_syn_central超级家族;二级结构以无规则卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角为主;同源进化分析结果表明草地早熟禾NADH-GOGAT与硬粒黑小麦氨基酸序列相似度为97%。草地早熟禾NADH-GOGAT基因在叶部的相对表达量高于根与茎,低氮浓度更有利于该基因的表达。NADH-GOGAT在干旱胁迫和水氮互作中表达差异显著（P<0.05）。草地早熟禾NADH-GOGAT基因的克隆,及相关序列分析和基因表达,对进一步研究该基因的功能和草地早熟禾GS/GOGAT循环的调控过程具有一定意义。     

野生草地早熟禾对干旱胁迫的生理响应

采用盆栽试验,以草地早熟禾品种午夜2号为对照,对甘肃省内5份野生草地早熟禾材料进行抗旱胁迫下的生理响应研究。结果表明,水分胁迫期间,各种草地早熟禾的相对含水量、叶绿素含量显著下降,MDA和可溶性蛋白含量显著上升,POD和SOD的活性在轻度干旱时上升,而在重度干旱时下降。运用模糊数学隶属函数综合分析得出,草地早熟禾材料抗旱能力大小顺序为:陇西安定午夜2号西和秦州清水。     

草地早熟禾锈病化学防治试验

草地早熟禾成片草坪感染锈病后，立即刈割，然后用几种化学药剂进行防治，试验结果表明，药剂三唑酮防治效果好     

草地早熟禾对铅的胁迫反应及积累特性

通过盆栽试验研究了铅(Pb)胁迫下草地早熟禾的生长状况、生态效益、生理特性及吸收和富集Pb的能力。结果表明:Pb浓度为50mg.kg-1时对草地早熟禾生长影响不大,大于100mg.kg-1时抑制草地早熟禾生长;Pb浓度为1000mg.kg-1时草地早熟禾未能成坪。随着Pb浓度的增大,草地早熟禾根系活力、叶绿素含量和含水量逐渐降低,游离脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,细胞膜透性逐渐升高。Pb在草地早熟禾体内分布为根系>地上部分,随着Pb浓度的增大草地早熟禾根系和地上部分Pb含量逐渐升高,富集系数和转运系数逐渐降低;Pb浓度为500mg.kg-1时草地早熟禾对Pb的积累量最大,为10.99mg.m-2。综合分析生长、生态、生理变化及富集Pb的能力,草地早熟禾适用于浓度为50mg.kg-1的Pb污染土壤的修复。     

草地早熟禾转CMO-BADH双基因和转CMO基因耐盐性分析

通过对非转基因草地早熟禾(Poa pratensis L.)、转CMO-BADH双基因草地早熟禾、转CMO基因草地早熟禾进行不同浓度的NaCl胁迫试验,测定其细胞膜的透性,丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、氧化氢酶(CAT)活性,评定各株系耐盐能力的强弱,同时还验证并比较了CMO-BADH双基因和CMO基因的耐盐性功能,为耐盐新品种的选育提供了理论依据。结果表明:所有株系的相对电导率、MDA含量均随盐浓度增加而增大,在NaCl胁迫下相对电导率和MDA含量的大小顺序为:非转基因株系>转CMO基因株系>转CMO-BADH双基因株系;在NaCl的胁迫下,各个株系的SOD活性、POD活性、CAT活性都有明显的提高,此3种指标的大小顺序为:转CMO-BADH双基因株系>转CMO基因株系>非转基因株系;综合考虑各个指标,各株系耐盐性强弱顺序为:转CMO-BADH双基因株系>转CMO基因株系>非转基因株系。     

早熟禾再生体系建立的研究现状

早熟禾是一种重要的禾本科牧草和草坪草,具兼性无融合生殖特性。主要从早熟禾的组织培养、再生体系和基因转化方面阐述了生物技术在禾本科牧草中的应用及发展前景。     

外源NO缓解草地早熟禾镉胁迫的转录组分析

为揭示外源一氧化氮对草地早熟禾（Poa pratensis）镉（Cadmium,Cd）胁迫缓解机制,本试验采用高通量Illumina Hiseq测序技术研究了草地早熟禾根施1 000 μmol·L^-1氯化镉和叶面喷施50 μmol·L^-1 NO供体硝普钠24 h后转录组基因的差异表达。对测序数据进行分析结果显示,4个处理组共有22 730个差异表达基因,包括15 332个上调基因和7 398个下调基因。通过富集分析发现外源NO主要通过调控与信号转导、碳水化合物转运与代谢、氨基酸生物合成及苯丙烷生物合成等途径相关的基因缓解镉胁迫。此外,本研究对Cd处理与Cd+NO处理组的差异表达基因和代谢通路进行分析,筛选出了一系列由NO信号介导的草地早熟禾响应镉胁迫关键基因,并将其列为NO缓解草地早熟禾镉胁迫相关的候选基因。本研究为挖掘草地早熟禾耐镉相关调控基因和功能基因提供基础。     

干热对草地早熟禾生理反应与坪用质量的影响

研究18个早熟禾(kentucky bluegrass)品种在干热胁迫下的生理反应并给予评价。将18个早熟禾品种干热胁迫21 d,每隔3 d评定草坪质量(TQ)、叶片萎蔫率(LW),测定叶片相对电导率(EL)、叶片相对含水量(RWC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。结果显示:随着干热胁迫天数的增加,草坪质量、叶片相对含水量、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性都明显下降,而叶片萎蔫率、叶片相对电导率和丙二醛的含量却明显上升。经层次聚类分析,18个品种的抗旱抗热性可分为3大类,其中午夜(Midnight)、橄榄球2号(Rugby)、纽布鲁(Nublue)、浪潮(I mpact)、抢手股(Bluechip)、公园(Park)为高抗旱抗热类群;诺德(Ronde)、康尼(Conni)、蓝月(Blue moon)、优异(Merit)、史诗(Odyssey)、纳苏(Nassau)和新哥来德(Nuglade)为中抗旱抗热类群;奖品(Award)、奖金(Prize)、新港(Newport)、塞尼(Celle)和校园(Campus)为低抗旱抗热类群。该研究旨在为选育抗旱抗热草坪草种提供理论依据。     

外源2,4-表油菜素内酯对镉胁迫下草地早熟禾叶绿素代谢的影响

本研究以草地早熟禾(Poa pratensis)‘午夜’幼苗为试验材料,研究镉(Cadmium,Cd)胁迫下及不同浓度(5,50,100 nM)的2,4-表油菜素内酯(2,4-Epibrassinolide,EBR)对0.5 mM CdCl₂胁迫下草地早熟禾叶片的叶绿素代谢途径的影响。研究结果表明,Cd胁迫1 d后可诱导PpPBGD,PpCHLD,PpCHLI和PpPOR基因的下调表达和PpCLH,PpPPH,PpPAO和PpRCCR基因的上调表达。50 nM的EBR可显著提高Cd胁迫下原卟啉Ⅳ、镁-原卟啉Ⅳ、原叶绿素酸酯、叶绿素a和总叶绿素的含量,到Cd胁迫6 d时,这些指标与未胁迫对照无显著差异,这可能与外源EBR诱导的叶绿素生物合成基因的上调表达和降解通路的下调表达有关。因此,外源EBR可通过诱导叶绿素生物合成通路基因的上调表达来缓解Cd胁迫引起的叶绿素中间产物转化的受阻程度,以及通过诱导降解通路基因的下调表达来减缓叶绿素的降解,进而使得Cd胁迫下草地早熟禾叶片叶绿素含量维持相对较高的水平。     

牛卵泡抑素基因克隆及真核表达载体构建

[目的]克隆牛的卵泡抑素基因（Follistatin,FSTN）基因,构建真核表达载体。[方法]用Trizol法从牛的卵巢中提取总RNA,反转录成cDNA,用带有酶切位点牛FSTN的特异性引物扩增其完整编码区序列,连接到T载体、测序,序列无误后亚克隆入真核表达载体pIRES2-AcGFP1中,酶切及PCR鉴定载体。[结...     

干旱胁迫和复水对草地早熟禾3个品种生理特性的影响

为探究干旱和复水对草坪草生理特性的影响,研究草地早熟禾(Poa pratensis L.)3个品种在干旱胁迫及干旱后复水条件下草坪质量(TQ)、叶片相对含水量(RWC)、光化学效率(Fv/Fm)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。试验结果表明,干旱胁迫引起3个品种的TQ,RWC,Fv/Fm,SOD活性,CAT活性明显下降和MDA含量明显升高;复水后,3个品种的TQ,RWC,Fv/Fm,SOD活性,CAT活性和MDA含量不同程度地得以恢复,但3个品种的大部分指标都没能完全恢复到干旱胁迫前水平。Merit的各项指标较其他两个品种在干旱胁迫期间降幅小,复水后各指标恢复相对明显。