VpSBP3基因负向调控转基因拟南芥盐胁迫抗性

葡萄作为世界上重要的落叶果树,具有较高的经济、生态以及社会效益.近年来,葡萄受到盐胁迫的影响,导致其产量与品质都有所降低.本研究利用同源克隆法获得VpSBP3转录因子,并利用花絮浸染法将其转入拟南芥中获得转基因株系.在盐胁迫下,测定了野生对照、pCAMBIA2300空载体对照和VpSBP3转基因拟南芥株系的萌发率、根长...     

铁观音茶树RING型E3泛素连接酶基因克隆及其干旱胁迫下的表达分析

以铁观音茶树为试材,对其中E3泛素连接酶基因进行克隆和生物信息学分析,并采用qPCR进行不同干旱条件下的定量表达分析。研究结果表明,该序列全长为1 138bp,开放阅读框(ORF)为810bp,编码269个氨基酸(GenBank登录号KR819177)。生物信息学分析发现该铁观音茶树E3泛素连接酶基因不含跨膜结构以及信号肽,具有多个磷酸化位点,亚细胞定位于叶绿体中。经BLAST比对,该基因编码的氨基酸序列与烟草、亚麻荠、葡萄、醉蝶花、芜菁中的E3泛素连接酶基因编码的氨基酸序列分别有51%、50%、50%、50%和49%的同源性,且相关保守功能结构域翻译的蛋白质序列具有RING-finger结构,初步确定该基因为铁观音茶树的E3泛素连接酶基因。qPCR分析结果显示在不同干旱胁迫处理下铁观音茶树的E3泛素连接酶基因的表达量,与对照组相比显著增加。本研究认为铁观音茶树RING型E3泛素连接酶基因参与茶树抗旱响应机制。     

转Mz_2NHX_1基因拟南芥对盐胁迫的生理响应

为了探讨珠美海棠Na~+/H~+逆向转运蛋白基因Mz_2NHX_1在植物耐盐中的作用,以野生型拟南芥和转Mz_2NHX_1基因拟南芥为材料,研究不同盐浓度对转基因和野生型拟南芥种子萌发、植株耐盐性相关生理指标的影响。结果表明:在不同盐胁迫下,转基因拟南芥种子发芽率明显高于野生型。随着盐浓度的增加,野生型和转基因植株的电导率呈上升趋势;SOD活性呈先上升后下降趋势;POD活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量在野生型植株中呈先上升后下降趋势,在转基因植株中呈不断升高的趋势。盐胁迫下,转基因植株的各项生理指标均优于野生型,表明Mz_2NHX_1基因的过量表达,提高了转基因拟南芥的耐盐性。     

拟南芥盐胁迫响应启动子的生物信息学分析

本研究使用生物信息学方法分析了拟南芥盐胁迫响应的顺式作用元件.首先分析盐胁迫0.5 h、1 h的拟南芥全基因组芯片,得到627个盐胁迫上调基因和282个下调基因.然后使用MEME软件分析了盐胁迫响应基因的启动子,得到10个保守元件.通过显著性分布分析表明Motif_1\Motif_8\Motif_10显著分布于上调基因启动子中;Motif_1\Motif_10显著不分布于盐胁迫下调基因启动子中.Motif_1元件是G-box元件(ABRE(ABA Responsive Element)元件),大量分布于盐胁迫上调基因启动子中,广泛参与盐胁迫过程中ABA依赖的信号转导途径.Motif_8、Motif_10分别类似于ABRE元件和DRE(Dehydration-Responsive Element)元件,但由于和ABRE、DRE元件的保守序列不尽相同,Motif_8\Motif_10很有可能是新的盐胁迫响应元件.本研究对于研究拟南芥在盐胁迫应答过程中在转录水平上发生的调控过程具有重要帮助作用.     

基于PEG胁迫表达谱发掘调控谷子干旱胁迫的泛素连接酶E3基因

[目的]探析谷子调控干旱胁迫的E3基因。[方法]本文基于二代测序技术获得勾勾母鸡咀(GG)和晋汾16(JF)在PEG胁迫下的转录表达谱数据,运用生物信息学检索筛选出11个干旱相关的E3基因,对其理化性质、功能域、启动子元件、表达模式以及与其它物种E3基因的系统进化分析。[结果]蛋白等电点介于4.78~8.88之间,功能域主要为ZF_UBR型、ZF_RING和U_BOX型三类,启动子序列包含干旱诱导响应元件MBS或脱落酸响应元件ABRE等,其中Si001665m和Si022170m与PUB22/23亲缘关系较近,Si029090m与PUB19亲缘关系较近。[结论]初步确定这些是调控谷子干旱胁迫的E3候选基因,可能受干旱或脱落酸诱导表达,这为进一步研究谷子干旱响应相关的泛素连接酶E3基因提供理论依据。     

AtAHA10参与拟南芥幼苗盐胁迫响应的信号转导机制初探

为了探究质膜质子泵AHA10在盐胁迫响应中的作用,本试验以拟南芥AHA10缺失突变体aha10-1幼苗为材料,检测了盐胁迫条件下幼苗根和子叶的生长状况。结果显示,aha10-1幼苗在0.1mol/L NaCl处理条件下,主根长度明显短于野生型,子叶生长状况与野生型相同,说明AHA10可能在幼苗根盐胁迫响应过程中发挥了正向调节作用。电生理检测结果显示,盐处理后野生型根细胞质膜钙电流明显增强,而aha10-1根细胞质膜钙电流未见明显变化,表明AHA10可能在盐胁迫激活钙信号过程中发挥了介导作用。     

拟南芥泛素连接酶RING1A参与ABA信号途径的调控

拟南芥基因AtRING1A(Arabidopsis thaliana really interesting new gene 1A)编码的蛋白RING1A是多梳抑制复合体1(PRC1)中的核心组分.RING1A协同两个锌原子,执行泛素连接酶的功能,能募集靶蛋白并将其泛素化,从而使其被降解.为了研究AtRING1A在拟南芥中的功能和表达水平,ring1a突变体以及35S启动子的过表达植株被用来进行一系列分析.结果表明RING1A蛋白定位在细胞核中,并且在花中表达水平最高.AtRING1A过表达植株增强了对植物激素脱落酸(ABA)的耐受性,且在ABA胁迫下,AtRING1A可以促进ABA响应基因的表达.上述分析初步显示,AtRING1A响应植物激素ABA的信号,参与ABA诱导的细胞应答通路,并且可以增加拟南芥的ABA耐性.通过对AtRING1A基因的功能研究,为后续研究RING家族基因的功能及作用机制提供了依据.     

盐胁迫对拟南芥种子萌发的影响

为了研究盐胁迫对拟南芥种子萌发的影响,以哥伦比亚野生型拟南芥种子为试验材料,在无菌条件下将拟南芥种子分别点种在添加50、100、150、200 mmol/L的NaCl和KCl及100、200、300和400mmol/L甘露醇的MS基本培养基中进行培养;然后对拟南芥种子的萌发情况进行统计,连续统计7d.结果表明,当NaCl、KCl和甘露醇浓度为50、50、100 mmol/L时,种子萌发率与没有盐胁迫的对照无显著差异;当NaCl、KCl和甘露醇浓度分别达到150、150和300 mmol/L时,种子萌发率均显著低于对照.随着培养基中盐浓度的提高,拟南芥种子萌发和幼苗生长所受到的抑制作用不断增强.     

基因芯片在拟南芥非生物胁迫响应中的应用

为更好地理解作物响应及耐受胁迫的分子机制,利用非生物胁迫诱导表达基因提高作物的抗逆性,从而对作物进行遗传改良,创制抗逆能力强的新品种。以模式植物拟南芥为例,综述了基因芯片在非生物胁迫中的应用进展,并对基因芯片差异表达在作物响应及耐受胁迫研究中的应用前景进行展望。     

拟南芥AtOHRP1在氧化胁迫应答中的功能初探

C3HC4 RING finger结构在植物非生物胁迫应答中发挥着重要作用。在对拟南芥基因组进行生物信息学分析过程中发现,NP_195772.1含有一个C3HC4 RING finger保守结构域。基因表达分析显示该基因受H2O2显著诱导。其突变体对高光、过氧化氢、高盐以及黑暗等胁迫高度敏感,叶片白化现象显著,相对叶绿素含量较于野生型也有明显降低,故将其命名为AtOHRP1(Arabidopsis thaliana Oxidative Hypersensitive RING Finger Protein 1)。通过分析氧化胁迫后植物体内过氧化氢的含量及抗氧化酶活性的变化,发现突变体体内有更多过氧化氢的积累且活性氧清除系统中关键酶,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性比野生型降低明显。表明AtOHRP1在氧化胁迫等非生物胁迫过程中发挥着重要的生理功能。     

长春蔓对盐胁迫的响应研究

为研究不同浓度盐胁迫对长春蔓的影响,测量了植株的超氧化物歧化酶(SOD)含量、过氧化物酶(POD)含量、叶片含水量、叶绿素含量、植株生物量和根系活力等各指标的变化。结果表明,随着氯化钠浓度的增大,长春蔓叶片中SOD活性总体呈上升趋势,期间略有下降,POD活性呈现先下降后呈上升趋势;叶片含水量先短暂上升,后随盐浓度的增加快速下降;叶绿素含量随着盐浓度的增加先上升后下降;植株生物量随盐浓度的增加而下降;根系活力随盐浓度的增加呈现先升高后降低的变化趋势。在盐浓度为0~6 g/L时,长春蔓有一定的耐受力,当盐浓度达到8 g/L时,长春蔓的生长受到明显的影响。     

稀盐盐生植物盐角草对盐胁迫生理响应的初步研究

[目的]分析盐胁迫下盐角草生长特性指标和抗逆性指标的变化,初步研究盐角草对盐胁迫的耐盐机理.[方法]用不同浓度的NaC1对盐角草进行盐胁迫处理,常规方法测定盐角草的湿重、干重、含水率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、脯氨酸含量和丙二醛(MDA)含量.[结果]随着NaCl浓度的不断增加,盐角草湿重、干重和含水率均呈先升后降再升趋势,最适生长浓度为100mmol/L;叶绿素含量先降后升;SOD活性总体呈先升后降,POD活性和CAT活性则是先降后升再降,三者相互协调发挥作用;脯氨酸含量、MDA含量呈先升后降态势,且盐处理后的均较对照的高.[结论]盐角草的抗氧化酶活性,尤其是SOD活性是盐胁迫的敏感指标,反应了盐角草独特的耐盐机理.     

角果木根系盐胁迫的防御机理

以强耐盐性红树植物角果木为研究对象,采用不同浓度的NaCl溶液(0,150,300,450mmol·L-1)对角果木幼苗进行盐胁迫处理,测定角果木根部的SOD,POD,ASA,MDA等生理指标。结果表明:角果木在适应盐环境的过程中有新的蛋白产生,在盐胁迫早期(≤9h)MDA含量急剧上升,这种信号诱导了抗氧化防御系统的启动,使角果木根部抗氧化酶类及抗氧化物质均有所增加,说明角果木盐胁迫下通过启动抗氧化酶类、抗氧化物质以清除活性氧对根部的损伤,而后开始适应外界盐环境。     

杂交酸模离体条件下对盐胁迫的生理响应

为探索不同NaCl浓度胁迫对离体条件下杂交酸模97-1种子萌发及幼苗生理指标的影响,利用组织培养方法研究NaCl盐胁迫对杂种酸模97-1萌发生长的影响及其生理响应,结果表明:种子发芽率与NaCl浓度呈极显著负相关,种子萌发的耐盐临界值约为0.93%,NaCl浓度在1.6%～1.8%时发芽率＜10%;随NaCl浓度增加,...     

拟南芥Rac/Rop GEF1基因功能研究（摘要）

[目的]对拟南芥Rac/RopGEF1（简称GEF1）基因在Rac/RopGTPse介导的生长素信号途径等方面所起的作用进行初步探索。[方法]利用实验室已构建的稳定表达的拟南芥GEF1基因启动子与GUS融合的转基因植株和GEF1基因过表达的转基因植株,通过GUS组织化学染色分析GEF1基因的表达模式,并对GEF1基因过表达植株的幼苗根系发育情况进行分析。[结果]GEF1基因主要在幼苗根的分生组织和维管组织细胞、侧根原基和根毛细胞表达;经生长素（NAA）诱导处理后,在上述细胞中的表达显著增强。过表达GEF1基因促进侧根的形成。[结论]GEF1基因的功能与根和根毛细胞的发育有关,GEF1基因可能参与对侧根发育的调控。     

拟南芥SOAR1基因响应ABA与渗透胁迫的表达分析

拟南芥PPR蛋白SOAR1是ABA信号转导的关键调节因子。为阐明SOAR1基因表达对ABA和渗透胁迫的响应,以及其对不同时期幼苗生长响应ABA的调控,通过拟南芥基因调控信息网站(AGRIS)分析了SOAR1基因上游可能的转录因子结合位点(顺式作用元件),并进行了不同时期幼苗受ABA诱导的生长抑制试验以及ABA处理、渗透胁迫条件下SOAR1基因的表达分析。结果表明,SOAR1启动子序列中存在多个潜在的应答ABA和逆境胁迫信号的顺式作用元件。SOAR1调控不同时期幼苗生长对ABA的敏感性,SOAR1表达调低的突变体soar1-2显著促进植物对ABA的敏感反应,而SOAR1过表达株系OE1则对ABA显著不敏感。基因表达分析结果显示,SOAR1表达量在低浓度ABA处理6 h后小幅度上调,高浓度ABA处理6 h后变化程度较低;而在低浓度ABA处理后萌发24 h的种子和生长7 d的幼苗中,SOAR1表达随ABA浓度增长而上调。在甘露醇和PEG-6000诱导的渗透胁迫处理后,SOAR1表达受到一定抑制。     

甜瓜属野生种耐铝盐胁迫的初步研究

[目的]初步研究甜瓜属野生种耐铝盐胁迫的能力。[方法]以甜瓜属野生种和3个不同类型的栽培种黄瓜为供试材料,研究铝盐胁迫下叶片中POD活性、SOD活性、电解质外渗透率、丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）、可溶性糖含量等生理指标的变化。[结果]甜瓜属野生种的POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量均高于3种栽培种黄瓜,电解质外渗透率和MDA含量均低于3种栽培种黄瓜,这表明甜瓜属野生种的耐铝胁迫性强于栽培种黄瓜。[结论]该研究为利用甜瓜属野生种改良栽培黄瓜种的研究奠定了基础。