Over-Expression of ScMnSOD,a SOD Gene Derived from Jojoba, Improve Drought Tolerance in Arabidopsis

Jojoba（Simmondsia chinensis） is mainly distributed in desert,and the molecular mechanisms of jojoba in response to abiotic stress still remain elusive.In this paper,we cloned and characterized a SOD gene from jojoba named as ScMnSOD,and introduced into Arabidopsis to investigate its functions of responding to drought stress.The transgenic Arabidopsis showed an improvement in drought tolerance.Moreover,under a water deficit condition,the accumulation of reactive oxygen species（ROS） was remarkably decreased in the transgenic lines compared to the WT.Furthermore,the ScMnSOD promoter was cloned to the 5′-upstream of GUS coding region in a binary vector,and introduced into Arabidopsis.And results showed that ScMnSOD expression can be induced by drought,salt,ABA,and low temperature.In conclusion,ScMnSOD plays an important role in drought tolerance which is,at least partially,attributed to its role in ROS detoxification.     

4种苔藓植物对干旱的适应能力研究

对尖叶匐灯藓、细叶小羽藓、南亚灰藓和绿叶白发藓4种藓类进行干旱胁迫,观察其生长状况,并对其叶绿素含量变化进行了测定。结果表明:苔藓植物的叶绿素含量随着干旱程度的加剧出现先上升后下降的趋势,4种苔藓植物的耐旱能力依次为绿叶白发藓>南亚灰藓>细叶小羽藓>尖叶匐灯藓。     

植物耐旱性及其机理

本文综合评述了植物的各种耐旱机理。依据植物对干旱胁迫的反应行为,把植物的耐旱机理分为3个基本类型:(1)逃避干旱;(2)高水势延迟脱水耐旱;(3)低水势忍耐脱水耐旱。逃避干旱的植物(如沙漠短生植物)具有在严重的干旱胁迫发生之前就完成其生命周期的能力,但它们的特点本文未加以讨论。而着重讨论了忍耐干旱的植物的耐旱特点。高水势延迟脱水的植物是以保持水分吸收和减少水分丧失为其主要的耐旱特征。而低水势忍耐脱水的植物则是以保持膨压和原生质忍耐脱水为其主要特征。     

植物抗旱机理研究进展

干旱严重影响了植物的生长发育,从植物形态结构、渗透调节性物质、脱水保护、代谢调整及抗旱基因的克隆等几个方面,较为全面地探讨了植物抗旱、耐旱的机制及研究进展。     

过表达AtNEK6转基因烟草的耐旱耐盐性研究

NEK6基因编码一种丝/苏氨酸蛋白激酶,具有调控植物细胞周期蛋白基因表达和乙烯信号转导的功能,与植物抵抗逆境胁迫相关。将拟南芥AtNEK6基因导入烟草,利用甘露醇和NaCl模拟干旱和盐胁迫环境对T2代转基因烟草进行研究。结果表明,在无胁迫处理条件下,转基因烟草根长、侧根数和鲜重显著高于野生型;在干旱和盐胁迫条件下,转基因烟草根长、侧根数和鲜重均极显著高于野生型,表现出较强的耐旱耐盐性;胁迫处理的转基因烟草叶片叶绿素荧光参数值(Fv/Fm)、SOD和CAT活性以及Pro含量极显著高于野生型,MDA含量极显著低于野生型,进一步证明了AtNEK6基因能够促进烟草的生长和提高转基因烟草对于干旱与盐碱的抵抗能力。     

作物抗旱基因工程研究进展

主要就植物的抗旱基因包括渗透调节、保护酶体系、抗旱基因及遗传特性等方面对植物抗旱机理的研究进行了综述.研究植物的抗旱性基因,有助于了解植物的抗旱机制.以期为我国节水抗旱农业的研究提供一些新的思路和手段.     

植物抗旱基因工程研究进展

本文综述了植物对于干旱胁迫在细胞水平、生理生化水平以及基因表达调控水平上的响应,重点介绍了基于细胞信号转导和基因调控的抗旱基因工程以及渗透保护物质积累的抗旱基因工程的新进展,最后对通过基因工程改善植物抗旱性所存在的问题进行了探讨,并对其前景进行了展望.     

硅对植物抗旱性影响的研究进展

土壤水分不足是限制植物生长、影响植物产率的主要因素,通过破坏细胞的离子渗透平衡发挥作用。虽然硅通常被认为不是植物生长的必需元素,但是植物吸收硅后在一定程度上能够缓解生物和非生物胁迫。因此,使用硅元素能够在不利的气候和土地环境中提高作物的产量。大量的试验结果已经验证了硅的作用,但是硅发挥作用的机制还没被系统地讨论。因此,查阅了硅在植物中吸收、运输和积累以及硅如何能减轻干旱胁迫方面的研究情况。主要观点有以下几个方面:1硅元素的吸收有主动运输和被动运输两种形式。但是更多的硅转运方式仍不太明确,硅运输的过程需要进一步阐明。2硅在抗旱性方面的机制在生理生化层面上得到了部分的阐明,包括能增加根系水分的摄入、保持营养平衡、减少叶片的水分流失、促进光合速率和通过增加抗氧化酶活性、非酶抗氧化剂的活性,提高抗氧化能力。3硅能够在胁迫条件下调控植物内激素的平衡,然而硅在增加抗逆性相关信号转导和基因表达方面的机制仍有待探索。     

水分胁迫对豌豆种子萌发和幼苗生长发育的影响

利用PEG溶液(水势梯度为0～-0.50 MPa)模拟水分胁迫,研究了协豌一号种子萌发能力的变化及对萌发环境的最低水分需求。结果显示,PEG水分胁迫通过限制种子有效水分的吸收而抑制其萌发,且随着胁迫强度的增加,萌发能力减弱,主要表现为:萌发率、吸水速率、萌发活力、萌发胁迫指数随胁迫强度的增加而下降,根芽比则随之增加。环境水势对发芽率和种子吸水能力的影响不一致,表现为在PEG溶液梯度为-0.50 MPa时,其显著低于对照(P<0.05),其余梯度下差异不显著;PEG各处理梯度下萌发活力、萌发胁迫指数、根芽比、幼苗鲜质量及物质贮藏转运率与对照相比,差异显著(P<0.05)。豌豆苗期对水分的变化较为敏感,高浓度PEG会抑制其生长发育。     

杂交玉米抗旱性初探

利用不同浓度甘露醇溶液模拟干旱，初步研究了在河北省推广面积较大的３个杂交玉米品种－－冀丰５８、农大６０和掖单１９在水分胁迫下种子吸水、萌发及幼苗生长的变化。研究结果表明，随甘露醇溶液浓度的增加，种子吸水速度及吸水量降低，发芽时间延长，幼苗生长受阻。３个品种比较，农大６０、冀丰５８抗旱性较强，适宜在干旱地区推广，掖单１９抗旱性较强，适宜在高水肥地区种植。     

Regulatory Network of Transcription Factors in Response to Drought in Arabidopsis and Crops

Drought is one of the most important environmental constraints limiting plant growth, development and crop yield. Many drought-inducible genes have been identified by molecular and genomic analyses in ...     

大豆品种耐旱性的评价

产量变化是大豆品种耐旱性的综合体现,本研究提出用综合产量干旱指数（ＣＩ）法可将大豆耐旱性分为三类：ＣＩ≥０．６００,为耐旱性强的品种;０．４００≤ＣＩ＜０．６００,为耐旱力中等品种;ＣＩ＜０．４００,则为不耐旱品种。耐旱性强的品种,叶片叶绿素含量高,叶片较厚,叶片的水分临界饱和亏缺显地高于不耐旱品种的临界饱和亏缺,耐旱性强的品种,干旱年份和正常年份下的料／叶比没有显差异,而耐旱性弱的品种,受旱后粒／叶比显下降。耐旱性强的品种茎中导管的密度和口径都较大,木纤维细胞直径也较大。     

苗期干旱锻炼对果桑抗旱性的影响

[目的]研究苗期干旱锻炼对果桑抗旱性的影响,以期为果桑种植产业的发展提供理论依据和技术支撑。[方法]在温室中模拟干旱环境,以常规管理的果桑幼苗(DM组)和经干旱锻炼的果桑幼苗(DH组)为研究材料,考察干旱条件下2种果桑幼苗的生理特性变化,探讨干旱锻炼对果桑抗旱性的影响。[结果]经干旱锻炼的DH组果桑株高、地径、根系表面积均优于DM组果桑;DH组果桑的净光合速率和水分利用效率总体均显著高于DM组,而蒸腾速率和气孔导度总体均低于DM组;DH组果桑的脱落酸含量和水势均低于DM组。[结论]苗期干旱锻炼能够显著提高果桑的抗旱性。     

植物抗旱基因工程研究进展

综述了植物耐旱的生理机制、调控途径、耐旱相关调控蛋白和基因等方面的研究成果,提出抗旱育种工作中抗旱评价指标的选择可根据植物的特点、研究目的来确定,也可采用单因素与多因素进行对比综合分析来确定,指出今后抗旱育种工作重点仍为探索植物抗旱机制方面。     

耐旱基因PC2300 AF1在寒地粳稻上的功能验证

对转入耐旱基因PC2300 AF1水稻的T1代和T2代材料进行干旱胁迫试验,验证寒地转基因水稻是否具有耐旱节水功能。结果表明:供试52份材料耐旱性不同,水稻有效穗、穗粒数、千粒质量均表现不同,与对照相比,有3份材料未结实,有20份材料产量高于对照,29份材料产量下降,不同材料间产量差异达到显著水平。     

PV曲线在杨树耐旱性鉴别中的应用

由PV曲线分析法得出的水分生理特征值π_p,π_o,RWC(P_(vat)=0)以及ε是鉴别杨树耐旱能力的良好指标。应用这些指标可以对树木的耐旱能力进行早期鉴定,缩短育种进程。实验结果表明:无性系80106和80105的耐早能力较强,I-69和80104较弱,80116和80118居中。文中还对小枝整体弹性模数ε的应用进行了新的探讨。     

基于基因组学的作物抗旱改良

随着基因组学的发展,利用大量的序列信息鉴定和克隆抗旱相关基因以改良作物的生产性能具有重要意义。作物抗旱性属数量遗传,其数量性状位点的鉴定是分子标记辅助选择改良作物抗旱性的基础。笔者就作物抗旱基因鉴定及相关功能基因组学的最新进展作系统的介绍,并探讨了今后作物抗旱性研究发展方向。     

不同葡萄品种抗旱性、抗盐性及抗涝性比较

通过对23个葡萄品种的抗旱性、抗盐性及抗涝性的鉴定,筛选出抗性强的葡萄品种2个:520A,225Ru;综合抗性较强的品种3个:SO4、5BB、贝达。鉴定结果表明,目前我国栽培面积最大的巨峰系品种的综合抗性较差。     

KcERF-PeDREB2a双价基因对棉花干旱、盐碱耐受性的影响

利用农杆菌介导法将耐旱耐盐转录因子基因Pe DREB2a和Kc ERF导入受体材料陆地棉R15中,获得12个株系的转基因植株,通过硫酸卡那霉素初筛以及PCR分子检测最终获得7个转Kc ERF-Pe DREB2a基因的棉花株系。通过测定转基因棉花的抗逆相关生理指标以及对基因相对表达量测定分析,结果表明,200mmol/L的Na Cl和15%的PEG-6000胁迫处理后,转基因棉花幼苗的CAT、SOD活性,游离脯氨酸含量均高于对照组,MDA含量较对照组棉花明显下降。实时定量RT-PCR结果表明,干旱胁迫下,转基因棉花幼苗叶片中Pe DREB2a基因的表达量高于Kc ERF基因的表达量;高盐胁迫下,转基因棉花叶片中的Pe DREB2a,Kc ERF基因的相对表达量持平。本研究结果表明,在干旱、高盐胁迫下,Kc ERF-Pe DREB2a基因有助于提高棉花的耐旱耐盐能力。     

转IPT基因水稻的抗旱性研究

水稻抗旱性研究是当前水稻研究的热点。采用农杆菌介导法将IPT基因导入籼稻IR64,并获得了254株再生植株,并对其进行PCR检测和Southern杂交分析,确定目的基因已整合到水稻中。选择两个单拷贝的转基因株系和一个野生型株系在开花期对其进行干旱胁迫,在同等水平干旱胁迫条件下,IPT转基因植株的细胞分裂素含量和叶绿素含量明显高于野生型,叶片温度稍微低于野生型,且转基因植株茎叶衰老延缓,这些结果表明IPT基因在抗旱育种及机理研究方面有积极的研究意义。