小麦幼苗水分胁迫应答基因表达谱分析

利用抑制差减杂交技术,分别构建小麦幼苗在水分胁迫1 h、6 h、12 h、24 h和48 h条件下的cDNA文库,得到6 733条EST序列。通过对这些序列的组装、比对、注释和分类,初步构建了小麦不同水分胁迫条件下的应答基因表达谱,发现水分胁迫应答基因表达的时间特性及4种表达模式。在648个已知功能注释的uni-gene中,6.17%属转录因子类基因,2.16%为蛋白磷酸酶类基因,4.01%是蛋白激酶类基因,19.90%为避免损伤和修复蛋白类基因,2.0%为大分子保护因子类基因,9.11%为膜蛋白类基因,这些基因可能是抗旱相关的重要基因。     

水分胁迫下甜菜幼苗过氧化物酶cprx1基因的半定量表达模式分析

为明确甜菜过氧化物酶cprx1基因在抗旱节水中的功能,利用甜菜品种HI0466(抗旱性较强)、农大甜研4号(抗旱性较弱)为材料,通过已克隆的甜菜cprx1基因序列设计引物,利用半定量RT-PCR方法,对甜菜幼苗根系、叶片中cprx1基因在正常供水及PEG6000模拟水分胁迫1d、3d、5d及复水1d、2d时的表达模式进行分析。结果显示,2个甜菜品种幼苗根、叶中cprx1基因在正常供水情况下均有一定量的表达;在水分胁迫1d均诱导上调表达;水分胁迫至第3天HI0466根、叶中表达量显著增强,而农大甜研4号根、叶中该基因表达受到抑制;胁迫至第5天HI0466根、叶中该基因仍有微量表达,而农大甜研4号根、叶内该基因表达接近停止;复水2d后表达量均恢复至胁迫前水平。     

基于油橄榄全基因组参与水胁迫NAC基因的鉴定及表达分析

本研究以干旱和水淹胁迫中的‘佛奥’和‘TYZ-1号’2个油橄榄品种苗木为试材,基于油橄榄全基因组数据,鉴定出36个油橄榄NAC转录因子家族成员,利用生物信息学软件进行结构及功能预测,将油橄榄OeNAC蛋白与模式植物拟南芥AtNAC蛋白构建进化树。结果表明OeNAC转录因子分为两个大类和14个亚家族,14个亚家族中有13个亚族同时包含了油橄榄和拟南芥NAC蛋白,说明拟南芥和油橄榄的NAC家族在进化水平上有一定的相似性。结合油橄榄水分胁迫(干旱,水淹)基因表达谱,分析出8个NAC转录因子(OeNAC31, OeNAC33, Oe NAC25, Oe NAC30, OeNAC7, OeNAC23, OeNAC20, OeNAC1)在‘佛奥’和‘TYZ-1号’中均呈现高表达且对水分胁迫均有响应,推测这8个基因是油橄榄水分调节的主要基因。将在水分胁迫下具有表达量的Oe NAC蛋白与已知水分胁迫相关的NAC转录因子构建进化树发现8个胁迫相关的转录因子中的Oe NAC31与已知的水分调控因子支持率更高,表明OeNAC31转录因子可能是参与油橄榄水分调控的最主要基因,其在两个品种中都有不同的表达量,这...     

水分胁迫下斑茅3个逆境代谢相关基因表达的实时PCR分析

【研究目的】初步探讨斑茅3个关键逆境适应相关基因在水分胁迫下的表达机制。【方法】已克隆S-腺苷蛋氨酸脱羧酶、鸟氨酸氨基转移酶、甜菜碱脱氢酶3个基因和内参基因的基础上,应用定量PCR技术,对这3个基因在不同胁迫时间下的表达水平进行分析。【结果】斑茅的S-腺苷蛋氨酸脱羧酶、鸟氨酸氨基转移酶基因、甜菜碱脱氢酶基因表达在初期均受抑制,后期表达持续上调,但甜菜碱脱氢酶基因受水分诱导表达较前两个基因明显。【结论】这可能暗示着在斑茅中,脯胺酸和甜菜碱的合成受水分胁迫诱导,而甜菜碱的合成相对脯胺酸和多胺受水分胁迫诱导影响更大。这些研究为斑茅抗旱的分子机制提供初步的理论基础。     

水分胁迫对不同产地板蓝根幼苗抗氧化物酶活性和根系活力的影响

运用聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫的方法,测定水分胁迫下3个不同产地板蓝根幼苗叶片抗氧化物酶活性和根系活力的生理指标,以期确定3个不同产地板蓝根对水分胁迫的响应。结果表明,-0.4 Mp胁迫条件下,SOD,CAT和POD活性和根系活力变化比-0.2 Mpa条件下更剧烈,从水分胁迫初期到中期,保护酶SOD,CAT和POD活性逐渐上升,在胁迫后期保护酶活性逐步下降。随着水分胁迫程度的增加和时间的延长,幼苗根系活力逐步降低。对水分胁迫忍耐较强的品种是安徽板蓝根,其次是山西和陕西板蓝根。     

干旱胁迫和复水处理后梭梭转录因子的转录组分析

为了探明梭梭应对干旱胁迫和水分刺激的分子调控机理,利用高通量测序技术对正常浇水(对照,CK)、干旱胁迫组(轻度干旱胁迫组,LWS;中度干旱胁迫组,MWS;重度干旱胁迫组,SWS)和复水组(RSWS)梭梭的转录组和转录因子表达谱进行分析。结果表明:数据经de novo拼接共获得74 641条非冗余Unigene,N50长度1 537 bp,对转录组数据比对、注释后共检测到56个转录因子家族、1 307个转录因子编码基因。与对照组相比,干旱胁迫组和复水组中的差异表达基因均以下调表达方式为主,其中,AP2-EREBP、MYB、bHLH、WRKY、NAC、ABI3VP1家族基因在各胁迫组中均表达且表达数较多。复水组中偏向通过增加AP2-EREBP、WRKY和NAC家族上调编码基因数量来实现梭梭幼苗对水分刺激的应答调节;而干旱组更偏向下调AP2-EREBP和bHLH的编码基因数量来实现幼苗对干旱胁迫的响应。干旱组和复水组测序结果的表达量(FPKM)与用荧光定量PCR法得到的基因表达量之间的相关性分别为0.947 8(P0.01),0.967 2(P0.01),结果证实了2种处理产生的差异表达基因数据的有效性。综合而言,AP2-EREBP、MYB和bHLH转录因子家族成员对梭梭干旱胁迫具有正负调控的作用。     

水分胁迫条件下“洛旱2号”小麦根系的基因表达谱

为探讨小麦水分胁迫反应的分子调控机制,以抗旱小麦品种“洛旱2号”根系为材料,采用Affymetrix小麦基因芯片比较了20% PEG6000溶液处理后根系及对照的基因表达谱。结果表明,洛旱2号根系中受水分胁迫诱导而上调和下调表达的基因分别有3 743个(4 074个探针组)和4 573个(5 043个探针组),下调表达的基因远远多于上调表达的基因,其中上调2倍以上的1 593个(1 716个探针组),下调2倍以上的2 238个(2 451个探针组)。通过Affymetrix 的NetAffx Analysis Center查询和NCBI的BLASTX分析,差异表达2倍以上的基因中有619个已注释了功能,利用MIPS数据库将注释基因分为10类,包括生物代谢、逆境胁迫反应、细胞组分生成、蛋白合成、细胞信号交流、细胞运输、转录相关、细胞分裂和蛋白质加工等。差异表达16倍以上的基因中有32个已注释了功能,其中与逆境胁迫反应相关的基因16个,与生物代谢相关的基因5个。利用实时定量RT-PCR对8个代表性候选基因在水分胁迫条件下的差异表达特性分析表明,其结果和芯片杂交分析的结果基本一致。     

花生叶片抗衰老酶活性的日变化研究

在人工控水条件下,研究了两个不同抗旱花生品种苗期水分胁迫处理对其抗衰老酶活性日变化的影响。结果表明：鲁花11超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性日变化为双峰曲线,11:30达到第一个活性高峰,15:30达到第二个活性高峰。农大818 SOD活性13:30达到活高峰,P0D、CAT活性日变化为双峰曲线,11:30达到第一个高峰,15:30达到第二个高峰。农大818 SOD、POD活性显著高于鲁花11,中度水分胁迫处理活性显著高于轻度水分胁迫处理。苗期水分胁迫处理明显提高了两品种的抗衰老酶活性,农大818抗水分胁迫能力强于鲁花11。     

玉米穗期水分胁迫对产量和水分利用效率的影响

在盆栽条件下,以6个玉米杂交种为试验材料,研究了玉米穗期正常供水、轻度和中度水分胁迫下产量和水分利用效率(Water Use Efficiency,简称WUE)的变化.结果表明,6个玉米品种的产量和耗水量的水分胁迫效应均显著,随胁迫程度加大,产量和耗水量均明显降低,但不同品种对水分胁迫的反应存在差异.轻度水分胁迫下,供试品种中有两个品种表现出产量下降幅度不大、且比耗水量下降幅度小、WUE有所提高的优良特性;中度水分胁迫下,6个品种均表现为产量大幅度下降,且远高于耗水量的下降幅度,导致WUE明显降低.相关分析表明,3种供水条件下,WUE与产量均呈显著正相关,与耗水量的相关性均不显著.     

水分胁迫对水稻品种生理特性的影响

本实验以优质杂交粳稻滇型杂交水稻滇杂31为材料,采用盆栽实验,在水稻孕穗期设5个水分胁迫处理,进行了不同程度的水分胁迫,在水分胁迫结束后,对叶片光合特性、叶片与根系的丙二醛(MDA)浓度、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化进行测定,研究水分胁迫对滇杂31孕穗期生理特性的影响。研究结果表明,孕穗期随着水分胁迫的加剧,滇杂31农艺性状、光合特性显著下降;叶片和根系的MDA浓度、POD活性、SOD活性都有所上升。