沙冬青AmCSDP基因特性及转基因烟草的抗寒性分析

冷休克结构域蛋白(CSPs)是含有不同数量冷休克结构域(cold shock domain,CSD)的低温响应蛋白,在低温胁迫中发挥重要作用。以沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)为材料,克隆得到了冷休克结构域蛋白基因AmCSDP。生物信息学分析显示AmCSDP(Gen Bank登录号:KX756575)全长540bp,编码180个氨基酸,二级结构由8.9%的α–螺旋、47.8%的β–折叠和43.3%的无规则卷曲组成,其N端含有冷休克结构域。进化分析表明沙冬青与花生同源性最高。构建了AmCSDP真核表达载体Pcambia2300-35S-AmCSDP-OCS,经农杆菌介导转入本氏烟中。对转基因T1代和野生型烟草进行4℃低温胁迫处理,结果证实转基因本氏烟比野生型的耐冷能力强。     

过表达香樟CcCBFb的烟草非生物胁迫抗性增强

为探究香樟Cc CBFb基因增强植株非生物胁迫抗性的功能,通过农杆菌介导法将该基因转入烟草中,经PCR和半定量RT-PCR技术鉴定阳性转基因株系后,对获得的T1代转基因无性系(T2和T4株系)以及野生型(WT)进行干旱(0、150、300和450 mmol·L~(-1)的甘露醇)、高盐(0、100、200和300 mmol·L~(-1)的Na Cl)、4℃低温、–4℃冰冻胁迫处理,结果显示:转基因烟草在干旱和高盐胁迫下,幼苗的存活率均高于野生型;经4℃低温处理后,转基因烟草植株的脯氨酸和可溶性糖含量均显著高于野生型植株,而丙二醛(MDA)含量均低于野生型植株;经–4℃的冰冻处理6 h后,野生型和转基因T4株系植株叶片均出现不同程度的萎蔫,而转基因T2株系植株未出现不良现象。由此可见,过表达CcCBFb基因不但能够增强烟草的抗旱和抗盐性,而且能够显著增强抗寒性。     

转香樟CcCBFs烟草的抗逆性分析

为探究香樟CBF基因（CcCBFa、CcCBFb和CcCBFc）增强植株非生物胁迫抗性的功能,对获得的T1代转基因烟草,分别进行300 mmol · L-1甘露醇模拟干旱、300 mmol · L-1 NaCl溶液模拟高盐和4 ℃模拟低温胁迫处理,测定其丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量,探讨其抗逆性。结果表明：CcCBFb和CcCBFc可显著增强烟草抗旱性;CcCBFa和CcCBFc可显著增强烟草抗盐性;CcCBFc可显著增强烟草抗寒性。CcCBFc可以提高转基因烟草抗旱、抗盐、抗寒能力。     

苹果MLP家族基因鉴定及非生物胁迫响应分析

在苹果中鉴定了13个Major Latex Protein(MLP)家族基因Md MLP。序列比对及构建蛋白同源模型发现,Md MLP蛋白含有Bet_v1典型的Gly-rich loop区域结构,且为MLP家族特有的Gxxxxx G结构。经多物种MLP系统发育及共线性比较分析,Md MLP与其他蔷薇科物种MLP具有相似基因结构和蛋白质保守结构域。q RT-PCR分析表明,Md MLP在‘新疆1号’苹果14个器官组织中均有不同程度的表达,对ABA、Na Cl、PEG、低温(4℃)和高温(40℃)有一定响应,且同一亚族基因表达情况呈现相似趋势。String构建蛋白互作网络发现,Md MLP可能通过与PRSP、SNRK1/2、b HLH等应激、ABA相关转录蛋白互作,参与苹果对非生物胁迫的防御。     

月季Rchsp1718基因转化烟草的非生物胁迫耐性研究

 为了研究从月季中分离的小分子热激蛋白Rchsp1718的生理功能, 把Rchsp1718的编码框插入到表达载体PHB的35S组成型启动子后面, 通过农杆菌GV3101转化烟草, 获得转基因植株。在高温、干旱、渗透、高盐胁迫条件下分别检测转基因烟草形态、失水率、电导率、脯氨酸含量及其内外源基因表达模式。结果显示: 与对照相比, 转基因烟草抗性表型明显, 电导率较低, 脯氨酸含量大幅度提高, 失水率降低; P5CS基因的表达量上调, 说明转Rchsp1718基因烟草苗在高温以及高渗透胁迫下表现出明显的耐受性。     

毛乌素沙地沙冬青造林关键技术

简单介绍了毛乌素沙地和沙冬青生物特性,结合它们的特点,从沙冬青造林地的处理、苗木选择和造林时间选择、造林技术以及幼林管理等方面,阐述了沙冬青造林的关键技术。     

氯化钠模拟盐胁迫对沙冬青种子萌发和幼苗生长的影响

以沙冬青种子为试材,采用恒温培养法研究了不同浓度NaCl(10、20、30、40、50、60、70、80、90、100mmol/L)对沙冬青种子萌发及幼苗生长的影响,并观察了萌发恢复率。结果表明:在NaCl模拟盐胁迫下,沙冬青种子萌发率与NaCl浓度呈极显著负相关(R2=0.9602),NaCl浓度低于30mmol/L时,对沙冬青种子的萌发影响较小,其中10mmol/L NaCl能提高沙冬青种子萌发率,而高于80mmol/L浓度的NaCl对种子萌发、幼苗鲜重和胚根生长均产生抑制作用。沙冬青幼苗根长、地上部分鲜重、根鲜重以及根冠比随NaCl浓度的增加呈下降趋势;可溶性糖含量、脯氨酸含量、保护性酶(POD、SOD)活性随NaCl浓度的增加表现为先增加后降低趋势;种子浸提液丙二醛(MDA)含量和CAT活性随NaCl浓度的增加逐渐上升;幼苗根系活力(TTC)与NaCl溶液浓度呈单峰曲线,在30mmol/L出现峰值。解除胁迫条件,不同NaCl处理沙冬青种子复水萌发率平均达15.8%,复200mg/L赤霉素萌发率平均达23.1%。综合来看,沙冬青种子恢复萌发率与NaCl浓度之间呈极显著负相关,表明一定浓度盐胁迫下沙冬青种子仍具有较高的萌发潜力和抗盐特性,但过高浓度的NaCl导致沙冬青种子失活。     

甜瓜中甜菜碱醛脱氢酶基因CmBADH的克隆及非生物胁迫下的表达分析

 以甜瓜（Cucumis melo L.）‘TS-2’为材料,根据GenBank 登录的植物甜菜碱醛脱氢酶氨基 酸保守序列设计兼并引物,利用RT-PCR 和3′、5′RACE 技术从甜瓜叶片中克隆到1 个甜菜碱醛脱氢酶基 因,命名为CmBADH,在GenBank 中的注册号为：JN091961.1。生物信息学分析表明,该基因全长1 856 bp, 编码503 个氨基酸,BADH 蛋白大小约54 kD,理论pI 为5.182。甜瓜BADH 蛋白与麻疯树同源性最高, 为82.96%。该基因编码蛋白有4 个强的跨膜螺旋结构。PlantCare 分析结果显示该基因序列具有茉莉酸甲 酯、防御与胁迫、玉米醇蛋白代谢途径、低温、光响应、分生组织表达、生理周期调控等顺式作用元件 和干旱诱导的MYB 结合位点。实时荧光定量PCR 表明,CmBADH 受盐、干旱、低温、高温诱导,其表 达均呈现先上升后下降的趋势;CmBADH 还随外源ABA 诱导时间的延长呈现上升表达的趋势。     

沙冬青的特征特性及其栽培技术

沙冬青是我国干旱地区常见的一种常绿阔叶灌木,也是我国沙漠地区唯一的常绿灌木,具有非常显著的防沙固沙作用,在药用和观赏方面也有着独特的价值。深入了解沙冬青的特点和特性,有助于提高对其的栽培技术,取得更好的实用效果。本文结合笔者实际经验,阐述了沙冬青的特征和特性,着重分析了沙冬青的人工栽培技术。     

NAC转录因子在植物非生物胁迫相关抗性中的作用

NAC转录因子是近十几年发现的植物特有的转录因子,其N端独特的DNA结合域及C端的转录激活域在植物非生物胁迫应答中发挥重要的调控作用,从而使植物发生一系列生理生化变化,增强植物对非生物胁迫的抗性。基因表达的转录调控在植物适应环境和抵御逆境胁迫中起重要作用。现从NAC转录因子的结构特点和分类、在非生物胁迫相关抗性中的作用及其调控机理等方面总结前人的研究进展,提出存在的问题与未来发展趋势。     

沙冬青生境分析与繁育探究

沙冬青主要分布在我国北方的荒漠地区,是一种非常强悍的常绿型灌木。在维持生态平衡方面有着重要作用,已被列为国家二级保护植物。沙冬青现分布范围狭小,生存环境比较严酷,经常遭到人类活动的破坏,数量大幅减少。本文分析了沙冬青生理特点和群落生境,探讨了沙冬青容器育苗和人工栽培技术。     

月季Rchsp17.8基因转化烟草的非生物胁迫耐性研究

为了研究从月季中分离的小分子热激蛋白Rchsp1718的生理功能, 把Rchsp1718的编码框插入到表达载体PHB的35S组成型启动子后面, 通过农杆菌GV3101转化烟草, 获得转基因植株。在高温、干旱、渗透、高盐胁迫条件下分别检测转基因烟草形态、失水率、电导率、脯氨酸含量及其内外源基因表达模式。结果显示: 与对照相比, 转基因烟草抗性表型明显, 电导率较低, 脯氨酸含量大幅度提高, 失水率降低; P5CS基因的表达量上调, 说明转Rchsp1718基因烟草苗在高温以及高渗透胁迫下表现出明显的耐受性。     

月季RcHSP17.8 基因表达提高大肠杆菌对非生物胁迫的耐性

 月季RcHSP1718为编码小分子热激蛋白基因, Southern检测其在月季基因组中为多拷贝存在。38 ℃/3 h热激处理后, 该基因在耐热月季品种‘曼海姆宫殿’ ( Schloss Mannieim) 、‘彩虹’ (Radio) 、‘赌城’ (Las Vegas) 、‘梅郎随想曲’ (Caprice de Meiland) 、‘小女孩’ ( Girl) 中强表达, 而在不耐热品种‘新十全’ (Kordes’Perfecta) 、‘绯扇’ (Hiogi) 、‘莱茵黄金’ ( Pfalzer Gold) 中弱表达或不表达, 表明该基因与月季耐热性关系密切。为确定月季RcHSP1718基因功能, 将其转化E.coli BL21, 结果表明重组菌株能正常诱导表达包含RcHSP17.8的融合蛋白, 并因此提高了重组菌株对高温、低温、高盐、高pH、重金属、氧化等非生物胁迫的耐性, 表明RcHSP17.8参与了上述非生物胁迫的响应。     

景天属植物耐非生物胁迫研究进展

景天属植物作为园林绿化的重要植物材料已被广泛应用。了解其对非生物胁迫逆境的适应性,对在生态园林城市的建设和环境修复中景天品种的选择和利用具有重大意义。现综述了近年来我国在景天属植物耐高温、低温、干旱、涝、酸、盐、光和重金属等非生物胁迫研究方面的进展,对存在的问题及今后的发展方向提出了一些建议。     

岷江百合蛋白激酶基因lilyABC1的克隆及在非生物胁迫下的表达特性分析

以野生型岷江百合（Lilium regale Wilson）为材料,克隆岷江百合蛋白激酶基因lilyABC1,分析其在非生物胁迫下的表达特性,为百合抗逆育种提供候选基因。结果表明：lilyABC1基因全长cDNA序列为2 333 bp,其开放阅读框（ORF）为2 007 bp。该基因编码668个氨基酸,预测lilyABC1蛋白分子量为74.84 kD,等电点为5.46,含有一个高度保守的结构域--STYKc。lilyABC1基因在岷江百合的叶片、鳞片、花蕾组织中均有表达,表达量依次为叶 > 花蕾 > 鳞片,其中不同时期的花蕾中的表达量基本一致。lilyABC1的表达受到NaCl、低温、高温以及黑暗胁迫的诱导,对PEG-6000的模拟干旱处理不敏感,表明lilyABC1基因可能对岷江百合适应高盐、低温和黑暗等非生物胁迫具有一定作用。     

甜瓜CmGnT基因的克隆及非生物胁迫下的表达分析

为了探究非生物胁迫下甜瓜N–乙酰氨基葡萄糖基转移酶基因(CmGnT)的作用机制,根据甜瓜cDNA序列设计引物,利用RT-PCR技术克隆得到CmGnT。生物信息学分析表明,CmGnT的cDNA全长为2 193 bp,开放阅读框(ORF)为1 179 bp,编码392个氨基酸。CmGnT蛋白分子量约为46 kD,理论等电点(pI)为7.93。蛋白结构分析表明,CmGnT含有β–1,4–N–乙酰氨基葡萄糖转移酶结构域,属于糖基转移酶17家族。该基因编码的蛋白有1个强的跨膜螺旋结构。进化树分析表明,CmGnT氨基酸序列与黄瓜CsGnT(登录号:XP_004135275.1)亲缘关系最近,同源性为99.74%,与西瓜Cs Gn T的同源性为97.70%。实时荧光定量PCR分析结果表明,在NaCl、PEG、H_2O_2和ABA等非生物胁迫下的甜瓜叶片中CmGnT都显著上调表达,表明CmGnT受非生物胁迫诱导,推测其在甜瓜响09应非生物胁迫过程中起到重要作用。     

杜梨NHX基因家族的鉴定及其在非生物胁迫下的表达分析

【目的】NHX基因亚家族为钠氢逆转运体,具有Na+/H+exchange(PF00999)蛋白结构域,广泛存在于多种物种中,主要参与植物响应盐胁迫过程离子平衡的重建。分析鉴定杜梨中NHX基因及其耐盐机制有助于实际生产中更为有效地利用这一砧木资源。【方法】结合已公布的梨基因组数据以及拟南芥相关数据,通过生物信息学手段,鉴定杜梨NHX基因家族成员;通过MEGA7.0软件进行序列比对以及进化分析;通过在线工具Pfam、SMART以及GSDS进行基因结构分析;通过定量PCR技术分析非生物胁迫下基因在不同组织中的表达特征;应用火焰石墨炉原子吸收光谱仪测定NaCl胁迫下杜梨不同组织中Na+与K+含量。【结果】成功鉴定出16个候选基因,其中有4个基因属于NHX亚家族,4个基因属于CHX亚家族,8个基因属于KEA亚家族。预测的候选基因均含有Na+/H+exchange功能域;NaCl胁迫下,预测的16个基因在叶片中的表达差异大,但在8 h以后均为负调控;在茎中,PEG6000处理下,PbNHX1的表达量显著增高,且高于同一时期NaCl胁迫下的表达水平,仅在48 h时低于同一时期NaCl胁迫下的表达水平;在根中,基因PbNHX12、PbNHX13、PbNHX14和PbNHX15在NaCl胁迫和PEG6000处理下在任何时间段均为负调控。【结论】在盐胁迫过程中,与拟南芥NHX基因进化关系最近的PbNHX1和PbNHX11呈现出负调控模式,与拟南芥KEA基因进化关系相近的PbNHX10和PbNHX7可能参与K+的运输。     

非生物胁迫下BoEPXA2基因对羽衣甘蓝种子萌发的影响

以野生型、BoEXPA2基因过表达和BoEXPA2基因抑制表达的羽衣甘蓝为试材,采用无机试剂NaCl、蔗糖(sucrose)和甘露醇(mannitol)分别设定低浓度和高浓度NaCl(100 mmol·L^-1和200 mmol·L^-1)、蔗糖(150 mmol·L^-1和250 mmol·L^-1)和甘露醇(200 mmol·L^-1或400 mmol·L^-1),分析在不同的胁迫下3个株系种子萌发情况,并测定各基因型不同胁迫下抗氧化酶活性,MDA含量及BoEXPA2的表达,以期探讨羽衣甘蓝BoEXPA2基因在非生物胁迫下对种子萌发的影响。结果表明：在非生物胁迫下,与野生型种子相比,BoEXPA2抑制表达种子的发芽率显著降低,而BoEXPA2过表达系的发芽率显著提高。在干旱胁迫和盐胁迫下,3种基因型种子的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量均有增加,但是BoEXPA2过表达株系种子的SOD、POD、CAT ...     

向日葵LACS家族鉴定及响应非生物胁迫表达分析

利用生物信息学技术从向日葵（Helianthusannuus）基因组中鉴定了13个长链酰基辅酶A合成酶（long-chain acyl-CoA synthases,LACSs）家族基因,其分布在向日葵8条染色体上。系统发育树显示,HaLACS家族成员分为6个亚族,且同一亚族成员具有相似的基因结构和蛋白保守基序。基因复制分析发现HaLACS家族扩增的主要因素是片段复制。HaLACS的启动子区域富含逆境响应和植物激素调控相关元件。表达谱分析显示HaLACS在向日葵不同组织中的表达存在差异。比较2个向日葵品种（高/低亚油酸含量）中HaLACS在种子发育不同阶段的表达,HaLACS呈现差异表达。qRT-PCR结果表明,200mmol·L-1 NaCl处理24 h后,7个HaLACS在茎中的表达量与同期对照相比显著上调;100μmol·L-1 ABA处理3 h后,8个HaLACS在根中的表达量显著上调;15%PEG 6000模拟干旱胁迫后,多数HaLACS在不同组织中呈现诱导表达。综上,向日葵LACS基因家族不仅参与了向日葵脂质的合成,而且在应对非生物胁迫时发挥重要作用。     

黄瓜纤维素合成酶CESA家族基因鉴定及非生物胁迫响应分析

纤维素合成酶(cellulose synthase,CESA)是纤维素合成过程中重要的酶类,在细胞壁建成和植物生长发育过程中起着非常重要的作用.本试验从黄瓜品系9930全基因组数据中鉴定得到35个CESA基因家族成员,系统进化分析将家族成员分成6个group.亚细胞结果显示,大部分成员定位于质膜上,少部分定位在高尔基体...