土壤水分胁迫对甘薯光合作用的影响及其与耐旱性的关系

采用盆栽水分胁迫方法研究了耐旱特性不同的２ 个甘薯品种潮薯１ 号（耐旱）和胜利百号（不耐旱）的光合作用变化．结果表明,水分胁迫引起了甘薯叶片水势（ψ）和蒸腾速率（ Ｔｒ）下降,叶绿素总量（ Ｃｈｌ）、叶绿素ａ（ Ｃｈｌａ）、叶绿素ｂ（ Ｃｈｌｂ）和类胡萝卜素（ Ｃ Ａ Ｒ）被降解;气孔导度（ Ｇｓ）和净光合速率（ Ｐｎ）下降,但胞间 Ｃ Ｏ２ 体积分数（ Ｃｉ）表现出先下降后上升的趋势．甘薯品种耐旱特性不同,变化幅度有明显的差异     

盐胁迫对甘薯叶片氮代谢的影响

以胜利百号、栗子香、徐薯１８等３个甘薯品种为材料,对盐胁迫下甘薯氮代谢进行了研究．结果显示,盐胁迫下甘薯叶片总氮含量下降,游离氨基酸迅速累积,叶绿素含量下降,ＲＮＡ及ＤＮＡ降解、ＲＮＡ／ＤＮＡ值下降,游离脯氨酸迅速累积,硝酸还原酶活力下降且伴随着其底物（ＮＯ３－）累积和产物（ＮＯ２－）下降．说明盐胁迫下甘薯氮代谢系统失调是造成其植株失绿变黄,并最终导致其减产的主要原因之一．     

转入Cu/Zn SOD和APX基因对甘薯旱后复水的恢复作用

【目的】研究转基因与非转基因甘薯幼苗在水分胁迫不同时间及解除胁迫后,膜脂过氧化及抗氧化防御系统中主要指标的变化情况,深入探讨甘薯的耐旱性及旱后自我修复机制。【方法】以转基因甘薯(T)与非转基因甘薯(N)幼苗为材料,以150 g/L的PEG模拟干旱条件,探讨水分胁迫不同时间及复水后甘薯叶片生理指标的变化情况。【结果】(1)水分胁迫12 h,甘薯叶片相对膜透性和MDA含量增加,相对含水量(RWC)、光化学效率(Fv/Fm)下降,抗坏血酸过氧化物酶(APX)、超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加。水分胁迫时间延长至24和48 h,植株受到进一步损害,其中转基因甘薯植株叶片中SOD活性先升后降,APX活性变化则与之相反,而非转基因甘薯植株的SOD、APX活性变化与转基因植株的相反;在同等胁迫条件下,转基因植株叶片抗氧化酶活性的表达均远高于非转基因植株。(2)水分胁迫12 h后复水,转基因和非转基因甘薯植株RWC、相对膜透性、MDA含量等均快速恢复到对照水平;水分胁迫延长至24和48 h后复水,转基因和非转基因甘薯植株叶片相对膜透性、MDA含量均在复水初期升高,而后下降,RWC、Fv/Fm则在复水后持续上升,而抗氧化酶活性的变化略为复杂。水分胁迫24 h后复水,转基因甘薯植株SOD和APX活性均在复水初期下降,然后回升,胁迫48 h后复水,SOD和APX活性则呈先升后降再升高的双峰变化趋势;非转基因植株在水分胁迫24和48 h后复水的表现与转基因植株略有差异,且变化幅度显著低于转基因植株。【结论】在甘薯体内同时转入Cu/Zn SOD和APX基因,可以有效减轻甘薯在水分胁迫条件下受损害的程度,提高甘薯的抗氧化胁迫能力,在水分胁迫逆境解除后,也可以更快更强地进行自我修复。     

水分胁迫下甘薯叶片渗透调节物质含量与品种抗旱性的关系

对水分胁迫下甘薯叶片渗透调节物质与品种抗旱性关系的研究结果表明 ,水分胁迫下甘薯不同品种叶片中可溶性糖含量和游离氨基酸总量比对照均明显增加 ,K+ 含量明显下降 ,游离脯氨酸含量有不同程度的增加。叶片中可溶性糖、总游离氨基酸和K+ 的相对值 (占对照 % )与品种抗旱性均呈极显著正相关 (r分别为 0 937、 0 92 3和 0 836 ,P <0 0 1) ,而游离脯氨酸的相对值与品种抗旱性间的相关性不显著 (r=0 2 5 8,P =0 35 3)。因此 ,除游离脯氨酸外 ,其余渗透调节指标均可用于甘薯品种抗旱性的评定。     

NaCl胁迫及外源Ca~(2+)处理下甘薯幼苗叶片多胺水平的变化

结果表明:甘薯叶片腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)含量随盐胁迫强度的增强而显著提高;盐胁迫加上外源Ca2+处理,使甘薯叶片多胺累积速率降低,但其含量明显高于仅盐胁迫处理的;两者处理的甘薯叶片多胺含量变化趋势相似,但耐盐品种多胺含量均超过不耐盐品种.     

屎肠球菌胞外多糖对镉胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响

为研究屎肠球菌胞外多糖对Cd胁迫条件下水稻种子萌发及幼苗生长的影响,采用水培试验法,在含有Cd(20、40 mg·L~(-1))的培养液中添加不同浓度胞外多糖(500、1 000 mg·L~(-1)),考察水稻种子萌发及幼苗生长相关代谢指标的变化。试验结果表明,Cd胁迫明显抑制了水稻种子的萌发效率与幼苗各器官的发育情况,而添加不同浓度的屎肠球菌胞外多糖可以显著促进Cd胁迫下水稻种子的发芽势、发芽率和根部发育,但水稻萌发后的芽长受到显著抑制,而这种抑制作用在水稻幼苗生长阶段并未观察到。在Cd胁迫条件下,胞外多糖处理后的水稻幼苗内类黄酮与花色素苷的含量提高了18.6%～208.7%,超氧化物歧化酶、过氧化物酶的活力显著上升,丙二醛含量显著下降。傅里叶变换红外光谱显示胞外多糖提高了Cd胁迫下水稻叶片中碳水化合物、蛋白质、脂类和羧酸盐的含量,并可能通过加强渗透作用来降低Cd对水稻的毒害作用。研究结果表明,屎肠球菌胞外多糖可以显著缓解Cd胁迫对水稻种子萌发与幼苗生长的毒害作用。     

Overexpression of StCYS1 gene enhances tolerance to salt stress in the transgenic potato(Solanum tuberosum L.) plant

Salt stress seriously restricts the growth and yield of potatoes. Plant cystatins are vital players in biotic stress and development, however, their roles in salt stress resistance remain elusive. Here, we report that StCYS1 positively regulates salt tolerance in potato plants. An in vitro biochemical test demonstrated that StCYS1 is a bona fide cystatin. Overexpression of StCYS1 in both Escherichia coli and potato plants significantly increased their resistance to high salinity. Further analysis revealed that the transgenic plants accumulated more proline and chlorophyll under salt stress conditions. Moreover, the transgenic plants displayed higher H2 O2 scavenging capability and cell membrane integrity compared with wild-type potato. These results demonstrate that StCYS1 is closely correlated with salt stress and its overaccumulation can substantially enhance salt stress resistance.     

甘薯抗草甘膦生理指标及其相关基因EPSPS和AKR的表达

【目的】研究草甘膦胁迫下甘薯生理指标以及EPSPS和AKR 2个基因相对表达水平的变化,探讨甘薯耐草甘膦的分子机制。【方法】选取对草甘膦敏感性不同的2个甘薯品种N3589(草甘膦敏感型品种)和鄂薯11(草甘膦抗性品种)为试验材料,以喷施清水为对照,研究喷施草甘膦后甘薯莽草酸和脯氨酸含量及根系活力的变化,以及EPSPS和AKR基因的表达情况。【结果】与喷施清水对照相比,喷施草甘膦后,草甘膦敏感型甘薯品种N3589叶片的莽草酸含量显著升高,草甘膦抗性甘薯品种鄂薯11的莽草酸含量升高不显著;2个品种甘薯块根和叶片的脯氨酸含量均显著升高;植株的根系活力均显著降低。q-PCR结果显示,在喷施草甘膦后,草甘膦敏感型甘薯品种N3589的EPSPS基因显著下调,AKR基因先上调表达后下调表达;而草甘膦抗性甘薯品种鄂薯11的EPSPS基因显著上调,AKR基因先下调表达后上调表达。【结论】甘薯耐草甘膦主要是因为喷施草甘膦之后,EPSPS基因迅速上调表达,从而减少体内莽草酸累积对植株造成的伤害;与此同时,喷施草甘膦后AKR基因迅速上调表达,参与了甘薯体内草甘膦的代谢。     

甘薯响应蔓割病病原菌侵染的IbWRKY7基因克隆与表达分析

为探究IbWRKY7基因在甘薯响应蔓割病病原菌侵染过程中的表达模式,以高抗蔓割病品种‘鄂薯11’为供试材料,克隆到1个新的WRKY家族基因IbWRKY7,进行生物信息学分析;并对‘鄂薯11’和蔓割病敏感品种‘栗子香’在蔓割病病原菌侵染后IbWRKY7基因的表达模式进行分析。结果显示,IbWRKY7的CDS序列全长为945 bp,编码314个氨基酸;推测其编码不稳定的亲水性蛋白,蛋白分子质量为33.92 kU,pI 9.82,含有1个WRKY七肽保守序列和1个C₂HC型锌指结构。IbWRKY7基因上游2 000 bp的启动子区域内存在多种类型的顺式作用元件,如植物激素应答元件Myb、胁迫响应元件MYC和MYB等。多序列比对及系统进化树分析结果表明,IbWRKY7蛋白与日本牵牛花InWRKY7和三裂叶薯ItWRKY7亲缘关系最近。亚细胞定位预测显示IbWRKY7蛋白定位于细胞核。实时荧光定量PCR结果表明,与蔓割病病原菌侵染0 h相比,侵染2、4、12、24、48、72、96和120 h后,‘鄂薯11’的IbWRKY7基因表达量均显著提高(P<0.05);而‘栗子香’的IbWRKY7基因表达量除侵染24 h外的其他7个时间点均显著高于0 h。侵染2~48 h,‘鄂薯11’的IbWRKY7基因表达量显著高于‘栗子香’。双因素方差分析结果表明,不同品种和侵染时间点的IbWRKY7基因表达量均存在显著差异。综上,甘薯IbWRKY7基因上游2 000 bp的启动子区域含有12种激素应答和胁迫应答相关的顺式作用元件。IbWRKY7具有WRKY家族的典型结构特征,属于第Ⅲ类WRKY蛋白,氨基酸序列与同源物种相似度高,进化上高度保守。IbWRKY7基因受蔓割病病原菌侵染诱导表达,且在不同蔓割病抗性的甘薯品种中表达量差异显著。     

镉胁迫对姬松茸菌丝生理指标与镉吸收的影响

为了比较镉胁迫对不同姬松茸菌株(J1、J77)菌丝生长与镉吸收的影响,通过室内培育试验,设立0～75 mg·kg-1的不同镉胁迫浓度梯度,测定其对姬松茸菌丝生理指标与镉含量的影响。结果显示,不同镉浓度胁迫处理对J77和J1菌丝抗氧化系统的影响各异。当镉浓度为5 mg·L~(-1)时,J1与J77菌丝SOD酶活性分别增加121.5%、157.5%;当镉浓度高于5 mg·L~(-1)时,两个菌株菌丝SOD酶活性均开始降低。在10～75 mg·L~(-1)中高镉浓度胁迫范围,J77、J1菌丝的POD酶活性分别减少92.7%、95.3%。在5～50 mg·L~(-1)镉浓度胁迫范围,J77、J1菌丝的CAT酶活性分别减少40.9%、60.4%,随着镉胁迫浓度增加,J1的镉毒害更为严重。在0～2 mg·L~(-1)镉浓度范围内,J1与J77菌丝的APX酶活性分别增加7.9、13倍,两菌株相差近5倍,J77菌丝APX酶活性反应大于J1菌丝。不同浓度镉胁迫处理条件下(0～75 mg·L~(-1)),J1菌丝丙二醛(MDA)显示了较大幅度的提升,氧化程度比较剧烈,而J77在整个过程则提升幅度较缓,氧化应激程度相对较低。当镉胁迫浓度为10 mg·L~(-1)时,J1菌丝MDA含量比对照高1.6倍并达到最大值;当镉浓度为15mg·L~(-1)时,J77菌丝MDA含量比对照高60%并达到最大值,J1、J77的MDA最大值相差近1倍,J1菌丝细胞膜过氧化反应比J77更为强烈。在0～75 mg·L~(-1)浓度范围内,J77与J1菌丝中镉含量的浓度均随着外源镉含量的提高而增加。当镉浓度在2.5～50 mg·L~(-1)范围内,J1、J77菌丝镉含量分别增长了17.2、19.1倍;但就镉吸收累积量而言,J1菌丝比J77菌丝镉含量高近2.3倍;J77不仅对高镉胁迫的耐受程度高于J1,而且J77抵制镉吸收能力高于J1。结果表明,姬松茸J1和J77菌丝SOD、POD、CAT、APX酶活性及MDA含量随镉含量变化均表现为"低促高抑"的现象,J77菌丝镉含量低于J1,J77具有抵制镉吸收的潜力。     

过表达玉米ZmSC1基因增强转基因拟南芥的耐盐性

旨在从玉米中克隆耐盐相关基因ZmSC1,分析其分子特征并在拟南芥中研究其耐盐性的生物学功能。以玉米B73为试验材料,克隆ZmSC1全长序列,与其他物种进行同源性比对,解析其盐诱导表达模式和亚细胞定位情况,将ZmSC1转入到拟南芥突变体atsc和野生型中,观察在盐处理下种子萌发率和主根根长情况,利用荧光定量PCR分析相关逆境（140 mmol·L^-1胁迫）基因的表达量。结果表明,ZmSC1基因全长为423 bp,编码141个氨基酸,ZmSC1和小麦、拟南芥中已知的TaSC1、AtSC1具有较高保守性。烟草细胞瞬时表达、玉米原生质体亚细胞定位研究表明ZmSC1定位于细胞膜中。生物学功能研究发现在140 mmol·L^-1的NaCl的盐处理下,相比较于拟南芥突变体,回补植株拟南芥的种子萌发率和主根根长得到了明显改善,这说明ZmSC1基因可以回补拟南芥同源基因AtSC1突变体植株在盐胁迫下的表型。ZmSC1基因过表达拟南芥植株的种子萌发率和主根根长也显著高于野生型植株。荧光定量PCR结果显示相较于野生型,在过表达植株中AtRD29A、AtSOS2、AtSOS3、AtCDPK1等胁迫相关基因的表达量也明显增强。研究结果表明TaSC1、AtSC1的同源基因ZmSC1对提高拟南芥的耐盐性具有重要作用。     

镉胁迫下巨桉幼树的生长、养分含量变化及镉富集特性

【目的】探讨Cd胁迫对巨桉幼树生长和营养元素吸收的影响及巨桉对Cd的富集特征。【方法】2018年5-9月,以1年生巨桉幼树为试验材料,采用盆栽试验,设置5个Cd含量处理,即0 mg/kg（CK）、12.5 mg/kg（T1）、25 mg/kg（T2）、50 mg/kg（T3）、100 mg/kg（T4）,10月测定各处理植株的株高、地径并收获全株,测定各器官（吸收根、运输根、主干、枝条、叶）的生物量以及氮、磷、钾、Cd含量,计算各器官的Cd富集系数以及不同处理Cd转运系数。【结果】（1）随着Cd含量的增加,巨桉幼树株高、地径净生长量均呈下降趋势,且T2～T4处理与CK差异达到显著水平;各处理总生物量与CK之间均无显著差异。（2）随着Cd含量的增加,巨桉幼树各组织器官内N、P、K元素含量总体呈降低趋势。（3）随着Cd含量的增加,植株各器官中Cd含量总体均呈增加趋势,且在同一Cd处理水平下,各器官Cd含量由大到小的顺序为吸收根＞运输根＞主干＞枝条＞叶。（4）随着Cd含量的增加,吸收根的Cd富集系数总体呈增加趋势,运输根的Cd富集系数呈先增加后降低的趋势,主干、枝条和叶的Cd富集系数无明显变化规律。随着Cd含量的增加,Cd转运系数呈下降趋势。【结论】巨桉幼树对Cd的转运能力有限,但其生长迅速,即使在高含量Cd胁迫下生长并未受到明显抑制,说明巨桉幼树对Cd有较强的适应性,因此可以初步确定巨桉为重金属Cd污染地区土壤修复树种。     

生物炭添加下枯草芽孢杆菌应对镉胁迫的分子机制

为了探究生物炭添加前后枯草芽孢杆菌应对镉胁迫的分子机制,本研究基于转录组测序,对比分析了枯草芽孢杆菌在4种体系（正常体系、镉胁迫体系、生物炭体系、生物炭-镉胁迫体系）中的基因表达差异。结果表明：在镉胁迫压力下,枯草芽孢杆菌共产生1 932个差异表达基因,其中上调基因967个,下调基因965个。枯草芽孢杆菌的代谢活性受到明显抑制,但是其鞭毛组装和细菌趋化性通路明显增强,离子转运和阳离子跨膜转运蛋白功能条目的基因表达也呈现上调,说明枯草芽孢杆菌通过上调细胞运动及离子转运相关基因的表达来规避镉毒性压力。相比于镉胁迫体系,在生物炭-镉胁迫体系中,细菌共产生1 541个差异表达基因,其中上调基因691个,下调基因850个。生物炭的存在增强了枯草芽孢杆菌生物过程、细胞组分和分子功能基因的表达,枯草芽孢杆菌物质和能源代谢相关通路的基因表达均呈现上调,并且细菌体内镉抗性基因czcD、cadA和膜功能相关差异基因的表达也以上调为主,说明生物炭可以缓解镉胁迫对枯草芽孢杆菌的毒性效应,并可刺激枯草芽孢杆菌的金属抗性能力。     

巨桉幼树对镉胁迫的光合生理响应

【目的】研究巨桉幼树对镉胁迫的光合生理响应,为巨桉适宜立地条件的选择提供参考。【方法】以1年生巨桉幼树为试验材料,采用盆栽控制试验,设置CK（0 mg/kg）、T1（12.5 mg/kg）、T2（25 mg/kg）、T3（50 mg/kg）、T4（100 mg/kg）5个镉(Cd)处理水平,每个处理重复3次,将每个处理Cd用量等分为5份,分别于2018年5-9月施入,10月底测定各处理植株的光合色素含量及光合特性、光合 光响应曲线和叶绿素荧光参数。【结果】随着Cd施入水平的升高,巨桉幼树叶片叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）、总叶绿素Chl（a+b）和类胡萝卜素（Car）含量均呈下降趋势,Chl a/b呈先升后降趋势;净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）逐渐减小,胞间二氧化碳浓度（C_i）逐渐增大;表观量子效率（AQY）、光饱和点（LSP）、最大净光合速率（P_max）和暗呼吸速率（R_d）均逐渐降低,光补偿点（LCP）则逐渐上升;初始荧光（F₀）、最大荧光（F_m）、实际光化学量子产量（Φ_PSⅡ）和PSⅡ最大光化学量子产量（F_v/F_m）均逐渐降低,电子传递效率（ETR）先降低后升高,PSⅡ潜在活性（F_v/F₀）先升高后降低,而光化学淬灭系数（qP）和非光化学淬灭系数（NPQ）无显著变化;天线热耗散能量（D）和光化学反应耗散能量（P）降低,而非光化学反应耗散能量（E_x）增加。【结论】土壤中较高的镉含量对巨桉幼树的光合生理具有明显抑制作用,应尽量避免在镉污染严重地区发展巨桉人工林,也不宜选择巨桉作为镉富集植物用于污染区的生态修复。但在镉污染程度较轻的地区,如土壤中Cd含量在12.5 mg/kg以下时,种植巨桉还是可行的。     

桢楠幼树生长及抗性生理对镉胁迫的响应

【目的】研究土壤重金属Cd对珍稀树种桢楠(Phoebe zhennan)幼树生长和生理特性的影响,分析桢楠对Cd的耐受性。【方法】以3.5年生桢楠幼树为试验材料,采用盆栽控制试验,试验共设置6个Cd处理,施Cd量分别为0,10,20,30,40,50 mg/kg,将每个处理的施Cd量以CdCl_2形式分5次施入,待处理结束后测定植株的生长及抗性生理指标。【结果】(1)Cd胁迫下桢楠幼树叶缘出现枯萎现象,且随着Cd胁迫的加重其叶缘枯萎面积逐渐增大,顶芽萌发展开时间推迟,株高净生长量、地径净生长量、顶芽长、春梢长均呈下降趋势。(2)随着Cd含量的增加,H_2O_2和MDA含量总体呈增加趋势,SOD、POD和CAT活性呈先升后降趋势。(3)随着Cd含量的增加,脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量呈增加趋势,可溶性蛋白质(SP)含量在Cd含量为30 mg/kg时增至最大,此后随Cd胁迫程度的进一步加重有所降低。(4)随着Cd含量的增加,植株春季萌芽中生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)含量无显著变化,但二者比值(IAA/CTK)在Cd含量为50 mg/kg时显著高于CK;赤霉素(GA_3)含量呈下降趋势。(5)随着Cd含量的增加,桢楠幼树地上部和地下部Cd含量均显著增大,可知桢楠幼树对Cd的富集量与施Cd量呈正相关,但Cd转移效率较低,在同一施Cd水平下,桢楠幼树地下部Cd含量均明显高于地上部。【结论】Cd胁迫会明显抑制桢楠幼树的生长,干扰其生理过程,且当施Cd量≥20 mg/kg时,Cd对桢楠的影响尤为突出,说明桢楠对Cd的耐受性较弱,并且富集Cd的主要部位是植株根系,因此桢楠不适宜在Cd污染严重的地段种植并用于土壤修复。     

甜玉米类胡萝卜素合成关键基因PSY1、LCYE和CrtRB1的功能分析

【目的】鉴定玉米类胡萝卜素合成关键基因PSY1、LCYE和CrtRB1的功能标记在47份甜玉米骨干自交系中的多态性和对类胡萝卜素各组分含量的影响,为了解玉米类胡萝卜素合成关键基因的功能及维生素A源强化育种提供参考和依据.【方法】以47份甜玉米骨干自交系为材料,用高效液相色谱法检测籽粒乳熟期类胡萝卜素各组分的含量,合成基因PSY1、LCYE和CrtRB1的6个功能标记并在47份甜玉米自交系中检测其基因型,结合基因型和类胡萝卜素各组分的含量,检测3个关键基因的单倍型效应,并分析联合单倍型效应.【结果和结论】除CrtRB1基因的标记Indel4未检出多态性,其余标记均检测出多态性.PSY1的Indel1和Indel4组成的单倍型可解释玉米黄质和总类胡萝卜素含量表型变异的14.81%和13.00%,LCYE的5'Indel和3'Indel位点分别可解释β-胡萝卜素、维生素A源和总类胡萝卜素含量表型变异的15.77%、20.75%和15.92%,CrtRB1的标记3'TE未检测出显著性.基因PSY1、LCYE和CrtRB1组成的联合单倍型分别可解释β-胡萝卜素、维生素A源和总类胡萝卜素含量表型变异的37.20%、40.71%和41.11%.基因间联合单倍型效应高于单基因单倍型效应.PSY1和LCYE有利等位基因对甜玉米中类胡萝卜素的合成有重要影响,其功能标记可用于分子标记辅助选择,为甜玉米的维生素A源强化育种奠定了基础.     

玉米ZmEREB46基因调控耐渍性功能探究

为鉴定和发掘玉米渍水胁迫抗性基因,克隆玉米ERF家族成员ZmEREB46（Zm00001d015759）基因,同时对该基因进行重测序分析、功能变异位点鉴定以及表达模式分析,并进一步在模式植物拟南芥中初步探究ZmEREB46参与耐渍的功能。结果显示,ZmEREB46编码1个AP2/EREBP类转录因子;相较于耐渍自交系A3237,ZmEREB46基因编码区及启动子区在渍水敏感自交系A3239中分别存在1个G/A的转换以及1个911 bp片段插入,911 bp片段的插入显著抑制了渍水敏感自交系A3239中ZmEREB46基因的表达;亚细胞定位结果显示,ZmEREB46定位在细胞核中;荧光定量PCR结果显示,ZmEREB46受渍水胁迫诱导上调表达,渍水处理8 h后ZmEREB46在耐渍自交系A3237中的表达量是渍水敏感自交系A3239中的2倍。结果表明,ZmEREB46在拟南芥中过量表达提高了拟南芥苗期的耐渍性。     

小麦根系PIP2基因表达响应干旱复水的遗传差异研究

【目的】研究干旱-复水的水分动态变化及品种遗传特性对小麦水孔蛋白基因PIP2表达的影响,揭示小麦生理抗旱性的分子机制。【方法】以抗旱性差异较大的2个小麦品种"陕合6号"(抗旱)和"郑引1号"(干旱敏感)为材料,于幼苗培养至8d时,采用渗透势为-0.4MPa的PEG-8000溶液模拟干旱胁迫处理,胁迫时间分别为0(对照),12,36,60h,胁迫60h后复水36h。运用半定量RT-PCR方法,研究从干旱胁迫到复水的整个过程中,水孔蛋白基因PIP2在2种小麦根系中的动态差异表达情况,以及根系水导、叶片相对含水量、游离脯氨酸含量和细胞膜相对透性的变化。【结果】正常水分条件下,"郑引1号"中PIP2的表达水平高于"陕合6号";而水分胁迫条件下,"陕合6号"中PIP2的表达量普遍高于"郑引1号",且PIP2的表达随水分的动态变化在2个品种中均表现出明显的可塑性。水分胁迫初期(36h内),"陕合6号"中PIP2的表达水平显著高于对照,至60h时又逐渐降低至低于对照水平;而"郑引1号"PIP2的表达量随着水分胁迫时间延长持续降低,至60h时几乎检测不到其表达。胁迫60h后复水36h,2个小麦品种中PIP2的表达量均有恢复,但"郑引1号"的净表达量仍未达到胁迫前的水平,而"陕合6号"则超过了胁迫前的水平,表现出补偿效应。与干旱敏感品种"郑引1号"相比,干旱胁迫下抗旱品种"陕合6号"的高PIP2转录水平对应于植株较高的根系水导、叶片相对含水量和游离脯氨酸含量,同时具有较低的根系细胞膜相对透性。【结论】抗旱品种在水分胁迫初期诱导并维持较高的PIP2表达,复水后PIP2的补偿表达可能是其具有较高抗旱能力的重要机制之一。     

Delftia sp.B9对镉胁迫下水稻种子萌发及幼苗镉积累的影响

为探讨耐镉细菌Delftia sp. B9对镉(Cd)胁迫下水稻种子萌发及幼苗吸收积累Cd的影响,以两种水稻(华润2号、深两优5814)为材料,研究水稻在3种Cd胁迫浓度(0、0.01、0.1 mg·L~(-1))下添加Delftia sp. B9菌液对水稻幼苗生长和积累Cd的影响。结果表明:Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,Delftia sp. B9产吲哚乙酸(IAA)能力与对照相比显著减少2.87 mg·L~(-1),产铁载体相对含量下降17.34%。Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,添加Delftia sp. B9菌液对水稻种子萌发和耐性系数有显著的促进作用。Cd胁迫下添加Delftia sp. B9菌液的处理(T3)与对照(T1)相比能显著增加两种水稻幼苗的根长、株高、叶绿素a和叶绿素b含量。添加Delftia sp.B9显著降低两种水稻幼苗根、茎、叶中Cd含量,使华润2号根、茎、叶中Cd含量分别降低63.81%、67.59%、70.84%,使深两优5814根、茎、叶中Cd含量分别降低75.95%、74.84%、80.81%。研究表明,耐镉细菌Delftia sp. B9可促进Cd胁迫下水稻种子萌发,增加水稻幼苗叶绿素含量和株高,并降低根、茎、叶中Cd含量。     

大豆GmGST7基因耐酸铝功能研究

【目的】耐酸铝基因GsMYB7过表达转化大豆品种‘华春6号’后,从转基因株系的表达谱中获得目标基因GmGST7,该基因受酸铝胁迫诱导上调,且位于GsMYB7基因下游,进一步分析其耐酸铝功能,以期提高大豆酸铝耐受能力。【方法】采用生物信息学方法分析GmGST7基因的碱基序列、蛋白结构域和构建系统进化树。通过烟草叶片瞬时转化法完成亚细胞定位。通过RT-qPCR分析该基因组织表达特异性。设计0、25、50、75和100μmol/L 5个AlCl3浓度梯度,研究GmGST7对酸铝胁迫的响应。在50μmol/L AlCl3处理下,设计0、4、8、12、16、24、36、48和72 h共9个时间梯度,对GmGST7的表达模式进行分析。过表达GmGST7基因遗传转化拟南芥,鉴定阳性植株,并对转基因株系进行耐酸铝表型验证、氧化水平测定、耐酸铝标志基因及下游基因的表达分析。【结果】GmGST7基因位于大豆第7号染色体,序列全长为1 128 bp。该基因含有2个外显子和1个内含子,2个外显子分别编码GST高度保守的N端和不保守的C端;GmGST7基因编码226个氨基酸,编码的蛋白为大豆GST蛋白的tau类...