玉米泛素活化酶基因家族鉴定及表达模式分析

通过生物信息学分析,从B73玉米全基因组中鉴定出4个泛素活化酶基因,分别命名为Zm UBA1~Zm UBA4。4个Zm UBA基因编码氨基酸数目在1 030~1 056 aa,编码蛋白分子量在114.63~117.39 k D,等电点在5.18~5.80,且均含有5个内含子。蛋白二级结构预测,4个基因编码的蛋白主要以α–螺旋和不规则卷曲为主,亚细胞定位预测4个基因均定位于细胞核中。荧光定量PCR结果表明,Zm UBA1基因在根、茎、叶、雄穗和雌穗中呈现组成性表达,Zm UBA2和Zm UBA4基因在雄穗表达量最高,Zm UBA3在叶片表达量最高,呈现组织特异性表达。Zm UBA3在盐和低温胁迫上调表达,Zm UBA4在盐胁迫时下调表达,说明Zm UBA3基因可能参与玉米低温和盐胁迫的应答,Zm UBA4可能参与玉米盐胁迫应答。     

蝴蝶兰亲环素基因PhCyP的克隆及表达分析

为研究蝴蝶兰对低温胁迫分子调控的机理,采用RT-PCR和RACE方法,从蝴蝶兰叶片中克隆到一个亲环素基因PhCyP（登录号为MH992514）,其基因cDNA全长序列为829 bp,开放阅读框长度为522 bp,编码173 个氨基酸,其编码蛋白含有一个类亲环素（CLD）保守结构域,为碱性亲水性蛋白。系统进化分析显示,蝴蝶兰PhCyP蛋白与兰科植物小兰屿蝴蝶兰、万带兰、深圳拟兰、铁皮石斛等亲环素蛋白亲缘关系较近。转录表达分析表明,PhCyP基因在蝴蝶兰不同发育时期的根、叶、花梗、花器官、子房、种子等组织中有高丰度表达。在13 ℃/8 ℃（昼/夜）温度条件下,PhCyP基因的表达水平先降低,处理6 d时降至最低,随后逐渐升高至恢复培养。在4 ℃低温条件下,PhCyP基因的表达水平升高,在处理4 h升至最高,然后逐渐下降,在处理48 h其表达低于处理前水平。以上结果表明,PhCyP基因参与蝴蝶兰对低温胁迫的响应,且对不同低温胁迫具有不同的分子调控机制。     

逆境胁迫下小麦脂肪氧化酶基因表达的qRT-PCR分析

为探讨小麦脂肪氧化酶基因在非生物胁迫过程中的生物学功能,采用qRT-PCR技术,首先分析了TaLox-B2和TaLox-B3基因在小麦幼叶、茎、根以及成熟籽粒中的表达情况,其次分析了这2个基因在高盐、低温、高温和干旱胁迫下叶片中的表达模式。结果表明,这2个基因在小麦根、茎、叶以及成熟籽粒中均有表达,但TaLox-B2基因主要在叶和成熟籽粒中表达,而TaLox-B3基因主要在根和叶中表达。在高盐胁迫下,这2个基因的表达趋势大体一致,类似于正态分布,在3h时达到峰值。在低温逆境下,TaLox-B2基因的表达模式无明显规律,而TaLox-B3基因在0~6h范围内呈上调表达,之后开始逐渐下降。在高温逆境下,这2个基因在0~12h范围内均呈下调表达,但二者下调的趋势明显不同。在模拟干旱胁迫下,这2个基因相对表达量均较低,表达趋势存在明显差别,但二者的表达模式则无明显规律。推测认为,TaLox-B2和TaLox-B3基因主要受盐胁迫诱导,且与PEG干旱胁迫之间没有特定的关系,此外,温度变化对TaLox-B2和TaLox-B3基因表达量的影响较为明显,但低温和高温的作用机制不同。     

大豆SbPRP1和SbPRP2基因在非生物胁迫下的表达及载体构建

为研究大豆细胞壁脯氨酸富集蛋白基因在非生物胁迫下发挥的作用,利用实时荧光定量PCR,对大豆中的两个脯氨酸富集蛋白基因SbPRP1和SbPRP2在非生物胁迫下的表达情况进行检测。结果显示:SbPRP1在高盐和低温处理下表达量下降,分别在处理后1和24 h达到最低值;在模拟干旱处理下表达量先下降后升高,处理后24 h达到最大值。SbPRP2在高盐、模拟干旱和低温处理下表达量均有所升高,分别在处理后24,1和5 h达到最大值。表明SbPRP1和SbPRP2可能参与了大豆对不利环境的适应性调控。通过RT-PCR从大豆叶片中扩增SbPRP1和SbPRP2的基因全序列并构建到植物表达载体pRI101-AN上。     

大豆Glyma.05G222700.2基因生物信息学与逆境表达分析

为研究Glyma.05G222700.2基因编码的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶在抗非生物胁迫过程的功能和原理,促进大豆抗逆候选基因的开发利用,本研究通过生物信息学方法对大豆Glyma.05G222700.2基因进行同源序列、蛋白结构、进化树和转录组分析,通过qRT-PCR分析盐胁迫下大豆不同组织中该基因的表达情况。结果表明:该基因编码区长2 040 bp,编码697个氨基酸,预测分子量为656.54 kD,pI8.026。多序列比对发现Glyma.05G222700.2蛋白包含1个Pkinase结构域。进化树分析表明该蛋白与野大豆、刺毛黧豆、赤豆一致性较高。转录组数据表明Glyma.05G222700.2基因在大豆各组织中均有表达,其中在种子中表达量最高,在根中表达量最低。qRT-PCR结果发现Glyma.05G222700.2基因在毛状根、茎、叶中均有表达,在茎中表达量最高,在叶中表达量最低;在毛状根中盐胁迫12 h表达量达到极值,盐胁迫24 h表达量下降;在茎中表达量呈上升趋势,在24 h表达量达到极值;在叶中表达量不稳定,盐胁迫2 h该基因不表达,盐胁迫6 h该基因表达量达到极值并高于对照,盐胁迫12和24 h表达量低于对照。推断该基因可能在大豆抵抗盐胁迫过程中起到重要作用。     

甘蓝型油菜AnnBn1基因的克隆和表达分析

利用电子克隆和RT-PCR技术从甘蓝型油菜抗旱品系Q2中克隆了膜联蛋白(annexin)基因,命名为AnnBn1（GenBank登录号HM244482）,并对其进行了表达分析。AnnBn1的开放阅读框长度为954bp,编码317个氨基酸。序列分析显示,推测AnnBn1基因编码的氨基酸序列含有4个重复的结构域及钙离子结合位点,与拟南芥、番茄、棉花和玉米等物种的膜联蛋白具有较高的同源性。荧光定量PCR结果发现AnnBn1基因在Q2的根、茎、叶、芽等组织中均有表达,而且表达量基本相同。对3叶期幼苗进行10%PEG（聚乙二醇）溶液模拟干旱时发现,干旱胁迫后30h内,AnnBn1基因在茎、芽中的表达量升高了2～4倍,而在叶、根中显著升高了10倍以上。AnnBn1基因表达峰值也具有时空特点,干旱胁迫后20h茎和芽中表达量高,而在30h之后叶和根中表达量高。     

苦瓜McAPX2基因及其启动子的克隆与表达分析

基于苦瓜叶片均一化文库克隆得到McAPX2基因的cDNA全长序列(Gen Bank登录号:KJ722767.1),采用染色体步移法获得该基因的启动子序列,实时荧光定量PCR技术检测该基因在不同器官中的表达量及低温胁迫对McAPX2表达量的影响。结果表明:McAPX2基因全长1 086 bp,开放阅读框747 bp,编码249个氨基酸;McAPX2属于过氧化物酶家族ClassⅠ的成员,其脂肪族氨基酸指数为83.90,是一个亲水性蛋白,可推测定位于细胞质中;与甜瓜(NP_001284378.1)、黄瓜(ACO90193.1)、南瓜(AHF27424.1)、苦瓜(AGJ72851.1)同源性较高,分别为95%,94%,94%和93%;q RT-PCR结果显示,在苦瓜的根、茎、叶、雌花和幼果等组织器官中McAPX2的表达量存在显著差异,其中根的表达量最大,而在叶片中的表达量最低;在低温胁迫下,随着胁迫时间的延长,McAPX2表达量逐渐上调,处理12 h时达到最大,随后下降,说明该基因的表达与苦瓜耐低温胁迫相关。分离得到McAPX2基因上游调控序列1 267 bp,其启动子含有与GA、ABA、CTK、乙烯等激素和病原菌等生物胁迫以及热激、干旱、低温、光等非生物胁迫的相关元件。     

玉米ZmGly基因不同非生物胁迫下的表达特性与ZmGly1基因的克隆

植物乙二醛酶系统在清除非生物胁迫产生的甲基乙二醛(MG)中起着重要作用。玉米基因组中有3个编码乙二醛酶基因(ZmGly1、ZmGly2和ZmGly3)。利用qRT-PCR技术解析ZmGly在玉米不同组织器官和不同胁迫条件下的表达差异，克隆MG降解关键基因ZmGly1。结果表明，ZmGly1和ZmGly2在叶片中的相对表达量较高，ZmGly3在茎中的表达量较高。除涝害处理下表达量降低外，ZmGly1和ZmGly3叶片中的相对表达量在干旱、盐、高温和低温处理下均随处理时间的延长呈现先升高后降低的趋势；ZmGly2在所有胁迫处理下均呈现先升高后降低的趋势。测序结果表明，克隆到的ZmGly1片段大小及序列正确。ZmGly在不同器官中的表达不仅具有特异性，而且对不同非生物逆境胁迫的响应各异。     

油菜素内酯对低温胁迫下冬小麦wcor413-like基因表达的影响

为探索低温胁迫下油菜素内酯(BR)对冬小麦分蘖节及叶片 wcor413-like基因表达的影响,以寒地冬小麦东农冬麦1号为试验材料,利用RT-PCR法克隆 wcor413-like基因的cDNA序列,用生物信息学法分析该序列的特征,用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测5℃、0℃、-10℃和-25℃四个温度处理下分蘖节和叶片中 wcor413-like基因的表达量。结果表明, wcor413-like基因含有一个629 bp的开放阅读框,可编码209个氨基酸,编码的wcor413-like蛋白为稳定蛋白质,主要分布在细胞质中。qRT-PCR分析表明,在叶片中, wcor413-like基因的表达量随着温度的降低呈现先上升后下降的变化趋势,-10℃时表达量最高;在分蘖节中, wcor413-like基因的表达量随着温度的降低呈持续上升的趋势,-25℃时表达量最高。BR处理后的叶片和分蘖节中, wcor413-like基因的表达量均在-25℃时达到最高,叶片中该基因的表达量显著高于对照组,而分蘖节中该基因的表达量显著低于对照组。推测BR可通过调控叶片和分蘖节中 wcor413-li...     

大豆GmLecRlk基因耐盐功能分析

凝集素类受体蛋白激酶属于类受体蛋白激酶（RLKs）家族,在植物的抗病防御反应、生长发育、胞内信号传导以及非生物胁迫反应过程中发挥重要作用。实验室前期对过表达抗逆转录因子GmNFYB1大豆进行转录组测序,获得了差异表达基因GmLecRlk(Glyma.07G005700),其开放阅读框长度为546 bp,编码181个氨基酸,蛋白结构域分析显示其含有两个丝氨酸/苏氨酸激酶结构域,属于一种G型凝集素类受体蛋白激酶。实时荧光定量PCR结果显示,GmLecRlk基因在大豆的根、茎、叶、荚中均有不同程度的表达,在根中表达量最高;200 mmol/LNaCl处理下,GmLecRlk的mRNA丰度先降低后升高,在12 h时达到最高值,表明该基因参与大豆对盐胁迫的响应。利用发根农杆菌K599获得GmLecRlk过表达转基因发状根复合植株,在盐胁迫处理下,其存活率高于对照;在拟南芥中异源表达GmLecRlk基因,转基因拟南芥在盐胁迫处理下的萌发率、绿化率和根长均高于野生型拟南芥。综上所述,GmLecRlk参与大豆对盐胁迫的反应,过量表达基因能提高大豆和拟南芥的耐盐性,为培育和改良抗盐大豆新品种提供新的途径...     

香蕉幼苗对重金属Pb的吸收累积规律研究

研究重金属Pb在土壤-香蕉幼苗体系中的迁移分配规律。以沙质砖红壤为供试土壤，以香蕉幼苗为试验植物，采用实验室盆栽模拟试验进行研究。结果表明：Pb进入土壤后，从土壤向根系、茎、叶迁移，组织中Pb含量逐渐减少，表现为根系＞茎＞叶；不同Pb处理浓度对香蕉苗体内Pb富集效果有较大影响，随着Pb处理浓度的增加，香蕉苗各部位富集系数呈现先增后减的趋势，并在100 mg/kg处理时达到最大值；不同处理的香蕉苗各部位富集系数表现为根系＞茎＞叶。香蕉苗不同部位吸收累积重金属Pb大部分在根部，向茎和叶迁移的量较小。     

CaCl对盐胁迫下小白菜生长和相关生理特性的影响

采用CaCl2根际注射结合叶面喷施的方法,研究了不同浓度（0、5、10、20、30 mmol/L ）CaCl2对盐胁迫下小白菜（Brassica campestris ssp. chinensis L.）幼苗生长及其生理生化特性的影响。结果显示,10 mmol/L CaCl2处理显著提高了幼苗的株高、单株干重、单株鲜重和展开叶片数等,降低了叶片丙二醛（MDA）含量,增强了叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等保护酶活性,显著提高盐胁迫下小白菜叶片的光合色素含量、净光合速率等。表明适宜浓度的外     

Morphogenic Response of Leaf and Petiole Explants of Broccoli Using Thidiazuron

Broccoli (Brassica oleracea var. italica) is an important nutritionally rich vegetable cole crop grown in the world. Environmental stress, pests, and diseases cause enormous yield losses because of a limited gene pool. Genetic manipulation is becoming an important method for broccoli improvement. The objective of present study was to evaluate the potency of thidiazuron (TDZ) as a plant growth regulator in evoking morphogenic responses in leaf and petiole explants of broccoli. An efficient, reproducible, and high frequency plant regeneration protocol has been standardized in broccoli cv. Solan green head. Leaf and petiole explants were cultured on Murashige-Skoog (MS) medium, supplemented with a wide range of TDZ concentrations. The following treatments were designed for efficient in vitro shoot regeneration: TDZ alone, TDZ with adenine, TDZ with naphthalene acetic acid (NAA), and TDZ with indole acetic acid (IAA). Among the 36 combinations of growth regulators used, the highest percentage of leaf explants producing shoot (89.25%) was recorded on MS medium containing 1.0 μM TDZ and 0.107 μM NAA. The multiple shoot regeneration response of petiole explant producing shoots (91.55%) was obtained on MS medium containing 2.0 μM TDZ and 0.107 μM NAA. Shoot multiplication and elongation were obtained on the same medium. For root regeneration in in vitro regenerated shoots, different concentrations of NAA were applied. High frequency (100%) root regeneration response with healthy and vigorous roots was observed on MS medium supplemented with 0.54 μM NAA. The regenerated plantlets with well-developed shoots and root system were transferred to pots containing cocopeat and successfully acclimatized. We recommend 1.0 μM TDZ with 0.107 μM NAA and 2.0 μM TDZ and 0.107 μM NAA combinations for adventitious shoot regeneration from leaf and petiole explants in broccoli cv. Solan green head respectively. This is the first report on high frequency organogenesis from leaf and petiole explants of broccoli cv. Solan green head using thidiazuron.     

甘蓝型油菜木质素合成关键基因F5H、4CL和COMT的定量表达

以甘蓝型油菜(Brassica napus L )抗倒伏品种浙平1号和易倒伏品种高芥1号为材料,采用荧光定量PCR方法对木质素合成关键基因F5H（阿魏酸-5-羟基化酶）、4CL（4-香豆酸CoA连接酶）和COMT（咖啡酸/5-羟基阿魏酸-O-甲基转移酶）在薹期和角果期根颈部、茎部的相对表达量进行了分析。结果显示,F5H在薹期和角果期根颈部的相对表达量,易倒伏材料高于抗倒伏材料;茎部的相对表达量,抗倒伏材料高于易倒伏材料。4CL和COMT基因在薹期根颈部、茎部和角果期根颈部的相对表达量,易倒伏材料高于抗倒伏材料;角果期茎部的相对表达量,抗倒伏材料显著（P＜0.05）高于易倒伏材料。结果表明,油菜角果期茎部木质素合成关键基因F5H、4CL和COMT的相对高量表达可能有助于增强植株的抗倒伏能力。     

干旱胁迫对亚有限大豆植株鲜重建成与分配的影响

通过控水盆栽试验,分别在大豆始花期、始粒期和全生育期进行干旱胁迫,分析干旱胁迫对亚有限大豆品种光合产物分配的影响.结果表明:在不同干旱处理下,叶柄鲜重、叶片鲜重、茎秆鲜重、荚皮鲜重、籽粒鲜重、根鲜重、根瘤鲜重和单株根瘤数均随着干旱胁迫强度加大而下降.在全生育期和始花期干旱胁迫下,地上鲜重占总鲜重的比例随干旱程度的增加而...     

甘蔗MYB转录因子基因ScMYB52-1的克隆及表达特性分析

MYB转录因子家族成员广泛参与植物的各种生物学过程,在调控植物适应非生物逆境过程中起关键作用。为分离甘蔗（Saccharum spp.）逆境响应MYB基因并研究其功能,本文应用3°RACE的方法,从甘蔗品种ROC22中克隆到一个R2R3-MYB转录因子基因,命名为ScMYB52-1。生物信息学分析表明,该基因cDNA序列长度为1072 bp,开放阅读框（ORF）长度为696 bp,5°非翻译区长54 bp,3°非翻译区长322 bp。该ORF编码231个氨基酸,推导蛋白的分子量为26.65 kDa,含有2个串联的MYB结构域。ScMYB52-1推导蛋白与模式植物拟南芥中的MYB家族蛋白的进化树聚类分析结果表明,ScMYB52-1蛋白与AtMYB52和AtMYB54的亲缘关系较近;进一步的多序列比对分析结果表明,上述三者蛋白质N端的MYB结构域序列高度一致,且三者的预测蛋白质三级结构类似,表明它们可能具有类似的功能。实时荧光定量PCR结果显示,ScMYB52-1在甘蔗组培苗的根中对PEG处理总体上不敏感,在叶中仅在3 h时短暂上调;ScMYB52-1在叶中受外源ABA和NaCl胁迫的诱导,在处理0.5 h均迅速上调表达,表达量分别为对照的3.35倍和2.75倍,并在处理期维持高于对照的水平;在根中受外源ABA和NaCl胁迫的抑制,在处理0.5 h时就开始下调表达,在处理24 h时表达量分别下调为对照的12%和40%,并在处理周期内总体上维持低于对照的水平。亚细胞定位分析表明,ScMYB52-1-GFP重组蛋白定位在烟草叶肉细胞的细胞核中。酵母双杂交自激活活性鉴定结果表明,ScMYB52-1蛋白无自激活活性。以上结果表明ScMYB52-1参与了甘蔗对高盐胁迫的应答,并可能受ABA信号通路的调控,在叶和根中存在差异的调控机制。本研究结果为进一步理解该基因在甘蔗非生物逆境适应过程中的功能及分子调控机制提供了初步的信息。     

干旱胁迫下不同苎麻品种的形态解剖特征研究

抗旱性强的苎麻品种,在正常水分条件下叶面茸毛多、叶着生角度小、比叶重大,而在干旱胁迫下叶片衰老慢,根冠比大、根活跃吸收面积大、萝卜根数量多且直径大,纤维细胞直径和胞壁厚度降低幅度小。抗旱性强的苎麻品种正常水分及干旱条件下叶片气孔密度以及茎导管和根系维管束均较大。     

不同结荚习性大豆的器官平衡与产量的关系

采用一对结荚习性不同的姊妹系辽95024的有限型和亚有限型大豆,分别在盆栽和田间条件对不同结荚习性大豆品系的器官平衡与产最的关系进行比较研究:结果表明:在盆栽条件下,有限结荧习性和亚有限结荚习性大豆在始花期的器官平衡表现出的规律都是:叶片>茎秆>根系>叶柄;有限结英习性大豆在成熟期的器官平衡总趋势是:籽粒>叶片>茎秆>荚皮>根系>叶柄;亚有限结荚习性大豆的器官平衡总趋势是:叶片(或籽粒)>茎秆>荚皮>根系>叶柄.存田间条件下,有限型大豆的器官平衡总的趋势是:籽粒>叶片>茎秆>荚皮(或叶柄)>根系;亚有限型大豆的器官平衡则表现为:籽粒>茎秆>叶片>荚皮>叶柄>根系这两种结荚习性大豆的器官平衡与它们的牛长习性有着密切的天系.无论按照哪种方法计算经济系数.辽95024有限型大豆的经济系数在盆栽和田间条件下均高于亚有限型大豆.