绿豆C3H和NBS转录因子家族成员鉴定及盐胁迫响应分析

NBS和C₃H是植物体内2个重要的转录因子家族，在调控植物抗病与耐盐方面不可或缺。本研究通过转录组数据分析、qRT-PCR分析，分别鉴定出30个和289个绿豆C₃H和NBS家族成员，2个基因家族各有13个基因受到纯化选择，并且C₃H和NBS基因家族种内共线性关系均为片段重复。耐盐材料的转录组数据分析结果表明，VrC₃H5、VrC₃H7、VrC₃H10和VrC₃H13等4个基因的表达量在盐胁迫后发生显著改变。VrC₃H5,VrC₃H7和VrC₃H13 3个基因对脱落酸(ABA)处理、氯化钠(NaCl)处理、干旱胁迫都有不同程度的响应，VrC₃H5在ABA处理后基因表达量上调超过了10倍。在NBS基因中，有85个基因在盐胁迫10 d和15 d后出现显著差异表达，其中9个NBS基因表达变化值|log₂FC|(FC为表达倍数变化)大于...     

大豆LIM转录因子家族鉴定及盐胁迫响应分析

为探究大豆LIM转录因子家族基因在应答盐胁迫中的功能,利用生物信息学方法,根据大豆全基因组数据,共鉴定出21个LIM基因,命名为GmLIM01～GmLIM21,分析大豆LIM基因家族的染色体位置、蛋白质的理化性质、进化关系、保守基序以及对非生物逆境胁迫的响应。结果表明,这些GmLIM基因在大豆20条染色体中的14条染色体上分布不均,片段重复是大豆LIM家族扩大的主要原因。根据系统发育进化分析,大豆21个LIM基因可分为5个亚家族,与其他9个物种的LIM基因一起构建进化树,也可分为5个亚家族。大豆的21个GmLIM基因共包含10个基序,大部分LIM蛋白含有motif 1、motif 2和motif 4这3个保守基序。此外,顺式调控元件的分析表明,在GmLIM基因的启动子序列中,与光响应、生长发育、植物激素和非生物逆境胁迫应答相关的调控元件非常丰富。定量PCR结果表明,在盐胁迫处理后大豆叶和根中GmLIM07、GmLIM17基因的表达量分别在3和6 h达到峰值,后随着处理时间的加长表达量下降。综上GmLIM基因在大豆的盐胁迫应答过程中具有重要的调控作用。     

花生金属蛋白酶家族基因FtsH的鉴定、分类和盐胁迫表达分析

FtsH是一种ATP和Zn2+依赖型金属蛋白酶,在植物抗逆胁迫中发挥了重要作用。为分析花生中FtsH家族成员情况,构建花生叶片转录组数据文库,筛选出19个FtsH家族基因,位于花生A组野生种的8条染色体上,与拟南芥、水稻的FtsH基因进行同源序列比对后发现,多数FtsH基因没有聚到已报道的亚类。利用花生耐盐突变体(S2)和对照(S4)构建盐胁迫处理前后各时间段的表达谱文库,进行FtsH基因盐胁迫表达分析,结果表明,9个FtsH基因受盐胁迫诱导表达,绝大多数FtsH基因在耐盐突变体和对照中表现出不同的表达模式。该研究为花生金属蛋白酶基因的功能研究与耐盐分子育种提供了基础。     

大蒜内参基因筛选及AsACO基因对盐胁迫和促生菌的响应分析

【目的】筛选大蒜在盐胁迫下的稳定内参基因,并分析1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶基因（AsACO）对盐胁迫和促生菌的响应表达特性,为深入探究促生菌的促生机制及大蒜对盐胁迫的响应机制研究提供理论参考。【方法】以乐都紫皮大蒜为试材,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测5个内参基因ACT、UBC、HIS3、18S rRNA、TUB在盐胁迫下的表达稳定性,结合GeNorm、NormFinder和BestKeeper筛选出最稳定的内参基因,并分析恶臭假单胞菌UW4对盐胁迫下AsACO基因表达的影响。【结果】 5个候选内参基因引物的特异性强、无引物二聚体。GeNorm分析得出候选内参基因稳定性排名为18S rRNA=TUB>HIS3>UBC>ACT,NormFinder分析得出内参基因稳定性排名为18S rRNA>HIS3>TUB>UBC>ACT,BestKeeper分析得出内参基因稳定性排名为UBC>HIS3>18S rRNA>TUB>ACT,最终以几何平均数综合分析得出18S rRNA为最稳定的内参基因。以18S rRNA为内参基因,检测出AsACO基因表达具有明显的组织特异性,在叶片中的相对表达量明显高于根。整个处理过程中,盐胁迫明显诱导AsACO基因在不同处理时间及不同组织中表达上调,根和叶片中AsACO基因的相对表达量分别在2 d和12 h时达最高,较正常培养（CK）分别显著升高124.43%和238.34%（P<0.05,下同）,与盐胁迫处理相比,盐胁迫+浇施恶臭假单胞菌UW4处理显著降低AsACO基因在不同处理时间根和叶片中的相对表达量,其中在2 d和12 h时降幅较大,分别降低了112.08%和343.34%。【结论】18S rRNA是盐胁迫下大蒜中最稳定的内参基因。盐胁迫可诱导大蒜根和叶片中AsACO基因的上调表达,从而间接促进ACO和乙烯水平升高,加速由乙烯调控的细胞衰老,甚至死亡,但盐胁迫下恶臭假单胞UW4具有抑制AsACO基因表达的作用,以减少ACO和乙烯的合成,从而延缓大蒜细胞衰老,提高逆境耐受性。     

栀子AP2基因家族成员鉴定及其在盐胁迫下的表达模式

栀子耐干旱、耐瘠薄,适应性强。AP2/ERF(APETALA2/乙烯反应元件结合因子)基因家族成员在调控植物胁迫中起着关键作用,分析AP2转录因子家族成员对探究栀子耐盐机制具有重要意义。基于全基因组数据,鉴定栀子AP2基因家族成员并进行理化性质和系统发育分析,明确栀子在不同浓度盐胁迫下的表达模式。结果表明：在栀子中鉴定出113个AP2基因家族成员,所编码蛋白平均分子质量为26 323.08 u,等电点为4.51～10.2,脂肪指数为30.47～71.02,蛋白不稳定且亲水;蛋白二级结构以无规则卷曲(54.82%)为主,大部分定位在细胞核中,AP2和DREB亚家族成员定位在细胞质中的概率较大;AP2基因家族成员分属AP2(11个)、DREB(38个)、RAV(1个)和ERF(63个)亚家族;AP2基因家族成员进化的主要动力是纯化选择;大部分AP2基因家族成员的基因复制类型属于分散复制或片段重复;AP2基因家族成员启动区域中含有较多G-box、ABRE和CAT-box顺式作用元件;ERF亚家族成员Ⅹ类基因GjERF19、GjERF21和GjERF46积极响应盐胁迫,这3个基因将为栀子盐胁迫...     

盐胁迫下耐盐白桦家系筛选

在中等浓度NaCl(0.4％)、NaHCO3(0.4％)分别胁迫下,对引进的白桦家系进行了耐盐性筛选.试验结果表明,在同一盐胁迫下,白桦各个家系在株高、地径、叶绿素相对含量、丙二醛、盐害指数等方面都有显著差异,并且发现白桦抗NaHCO3能力高于抗NaCl的能力.本试验中初步筛选出抗NaCl胁迫的白桦家系有4、8、9、14、17、18、22、23、24号家系；抗NaHCO3胁迫的有8、12、13、17、18、19、22、23、24号家系.     

黄瓜CsNAC032基因的克隆及盐胁迫响应分析

黄瓜对盐胁迫非常敏感,土壤中盐含量过高会严重影响其正常生长和发育,从而影响黄瓜的品质和产量。为了筛选黄瓜耐盐相关基因,采用同源克隆技术,从黄瓜叶片的cDNA中克隆了1个NAC转录因子CsNAC032。CsNAC032基因CDS长900 bp,编码299个氨基酸,相对分子质量为34 271.63,等电点为5.67。亚细胞定位预测CsNAC032定位于细胞核。序列比对和进化分析表明,CsNAC032有NAC家族蛋白典型的保守结构域,在N端约150个氨基酸中包含A、B、C、D、E等5个保守的亚结构域,CsNAC032与甜瓜的CmNAC-like (NP＿001284423.1)的亲缘关系最近。通过qRT-PCR检测CsNAC032基因在黄瓜不同器官中的表达情况,发现其在主要在根、茎、子叶、果刺等营养器官中表达,暗示其可能主要参与营养器官的发育。在黄瓜幼苗受盐胁迫后3 h,CsNAC032表达水平升高,并于处理后12 h表达水平达到最高,说明CsNAC032可能在黄瓜抵御盐胁迫中发挥着一定功能。     

花生耐盐乙烯不敏感突变体的筛选

利用沙土培养法,使用1、3、5、7、10 mg·L~(-1)乙烯利溶液处理花生品种花育22种子,5 d后测量下胚轴长度。结果表明:经乙烯利处理后,花生下胚轴生长受到显著抑制而增粗变短,受抑制程度随乙烯利溶液浓度的提高而增加,3 mg·L~(-1)乙烯利处理的下胚轴长度极显著低于未施加和施加1 mg·L~(-1)乙烯利处理的,因此选用3 mg·L~(-1)乙烯利对诱变筛选得到的165份花生种质进行种子萌发处理,有145份种质表现为下胚轴生长受抑制而增粗变短,属于正常的乙烯敏感型种质;有11份种质下胚轴生长并未受到明显抑制,显著高于同样条件处理下花育22的下胚轴长度,属于乙烯不敏感型种质;有9份种质下胚轴生长受到显著抑制,其下胚轴长度极显著低于同样条件处理下花育22的下胚轴长度,属于乙烯超敏感型种质。使用50μmol·L~(-1) ACC(1-氨基环丙烷羧酸)溶液对筛选获得的11份不敏感种质进行验证处理,其中,9份种质保持了对乙烯不敏感的特点,下胚轴生长仍未受到明显抑制。通过在沙土中添加0.7%NaCl溶液,继续对筛选得到的9份乙烯不敏感型种质进行耐盐筛选,有1份种质表现为下胚轴生长受抑制程度最低,下胚轴长度显著高于同样处理条件下花育22的下胚轴长度,初步确定其为耐盐乙烯不敏感种质。因此,用3 mg·L~(-1)乙烯利溶液预选、50μmol·L~(-1) ACC溶液验证、0.7%NaCl溶液处理,通过评价黑暗条件下沙土培养的花生种子下胚轴长度,可以有效筛选到花生耐盐乙烯不敏感突变体。     

基于花生//高粱间作模式的花生盐胁迫耐受性效应研究

【目的】研究旨在探究花生//高粱间作下花生对盐胁迫的响应,以期为逆境栽培提供新的视角。【方法】本试验以耐盐花生品种（花育25）和耐盐高粱品种（辽杂15）为试验材料,在正常（N）和0.25%盐胁迫（S）条件下设置花生单作（SP）和花生//高粱间作（IP）,分别为正常土壤条件下单作花生（N-SP）;正常土壤条件下间作花生（N-IP）;盐胁迫条件下花生单作（S-SP）和盐胁迫条件下花生间作（S-IP）,共4个处理组合。通过连续2年进行田间种植箱模拟试验,测定花生盐耐受指数（STI）、邻体效应指数（RII）、Na⁺/K⁺和根际养分等指标,研究不同种植模式下花生对盐胁迫的响应。【结果】花生//高粱间作模式下,花生RII均为负值,但在盐胁迫条件下,特别是连续种植2年后,S-IP处理组的负RII明显减弱,STI明显提高。在2019年,S-IP处理负RII较2018年降低了66.78%,相较N-IP处理降低了88.76%。2018和2019年S-IP处理STI相较S-SP处理均提高了27%左右。此外,花生//高粱间作有利于不同类型根系的发育,从而改变整体根系分布与结构并影响花生根际养分。其中N-IP处理根际土壤养分含量相较N-SP处理平均升高6.19%,S-IP处理根际土壤养分含量相较S-SP处理平均升高3.73%。盐胁迫条件下土壤钾素含量相较正常土壤条件显著增加,这可能是植物维持根际土壤Na⁺/K⁺稳态的初始防御响应,从而通过影响Na⁺、K⁺的选择性吸收与运输调控了花生体内Na⁺/K⁺稳态。相较S-SP处理,S-IP处理叶片Na⁺/K⁺降低了20.63%,叶片盐害系数（LSHC）减少了53.95%,光合潜力和光能转化效率得到明显改善,干物质积累能力和产量潜力也得到提高。其中S-IP增产潜力最为明显,相较2018年,2019年S-IP处理产量增加了17.95%。【结论】盐胁迫下连续花生//高粱间作能有效缓解花生的负相互作用,显著提高了花生盐耐受指数,并通过改善土壤养分状况和调控花生Na⁺/K⁺稳态缓解盐胁迫,维持了干物质积累能力和提高了产量潜力。     

盐胁迫下不同玉米品种耐盐性筛选

针对不同玉米品种筛选出耐盐性较强的玉米品种,为进一步开展盐碱土田间研究奠定基础。试验选用蛭石为介质,在人工气候箱内进行培养,对比不同Na Cl浓度梯度对不同玉米品种的株高、地上部生物量、地下部生物量等生长指标,研究不同浓度下不同品种各指标的变化趋势和规律,对玉米品种进行耐盐性筛选。结果表明,不同浓度梯度盐胁迫下,随着盐浓度的增加,玉米苗期株高、地上部生物量、地下部生物量显著下降,根冠比增大,不同品种间表现出明显的差异;综合比较可以得出,金苹618是盐胁迫下敏感的玉米品种,先玉335、奥玉3007、雅玉8号次之,潞玉39和华农618属于耐盐能力较强的玉米品种,更适宜在盐碱土上进一步进行田间研究。试验结果可为晋北盐碱地区玉米品种筛选提供参考。     

外源NO缓解花生盐胁迫的效果及机理

为研究外源一氧化氮(NO)对盐胁迫下花生幼苗生长的影响,以‘山花11号’为供试材料,采用液体培养试验,测定外源NO供体硝普钠(SNP)250 μmol/L对正常生长(0 mmol/L NaCl,CK)和盐胁迫(100 mmol/L NaCl,T1和150 mmol/L NaCl,T2)处理的花生幼苗生长及生理指标。结果表明,正常生长条件下添加SNP,花生内源NO浓度升高对幼苗生长产生轻微毒害作用;盐胁迫下添加SNP能有效增强花生幼苗耐盐性,且外源NO对花生幼苗盐胁迫的缓解作用受外界盐浓度影响,花生遭受较高盐浓度胁迫时NO缓解膜脂过氧化损伤的效率更高,耐盐性更强;在本试验的浓度范围内,外源NO对150 mmol/L NaCl胁迫下的花生幼苗缓解效应更优。与T2处理相比,T5处理下的花生,叶片和根系的内源NO含量分别增加41.83%和35.45%。NO能显著提高花生体内抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,叶片的SOD活性、POD活性、CAT活性和APX活性分别提升9.84%、64.82%、91.84%和26.09%,游离脯氨酸含量提升60.73%;降低体内丙二醛(MDA)和活性氧(ROS)的含量,使叶片电解质外渗率降低17.61%,有效减轻膜脂过氧化损伤;增加花生幼苗株高、鲜重、干重及叶绿素总含量,提高根系活力,有效缓解盐胁迫对花生幼苗生长的抑制作用。因此,正常条件下添加SNP不利于花生生长;但盐胁迫下添加SNP能显著提高花生苗期耐盐性,且外源NO缓解较高浓度盐胁迫对花生生长影响的效果更优。     

盐胁迫对花生硝酸盐积累及信号转导的影响

为探索盐胁迫对花生硝酸盐积累的影响,本研究测定了盐处理花生叶片的硝酸盐含量,发现盐胁迫抑制硝酸盐的积累。进一步对花生地下部和地上部样品进行RNA-seq分析,发现13个花生中响应盐胁迫的硝酸盐吸收、转运以及信号转导的相关基因。本研究揭示了盐胁迫影响花生硝酸盐积累的可能机制,为进一步研究提供了目标基因。     

陆地棉GhRab7基因鉴定及酵母中盐胁迫响应分析

Rab参与细胞内囊泡运输的调节,是小G蛋白家族里成员数最多的一类亚家族蛋白,拟南芥、哺乳动物和酵母Rab蛋白功能已经研究的比较清楚,但棉花中Rab蛋白的功能还没有详细的报道。本试验从陆地棉TM-1数据库中检索到24个 Rab7基因,基于这些基因的染色体分布、编码氨基酸个数及分子质量大小,鉴定出19个潜在 GhRab7基因。随后,根据系统进化和序列保守性分析克隆一个 GhRab7基因,该基因编码一个207个氨基酸,分子质量为23.2 ku的Rab类小G蛋白。对其进行高盐条件下异源表达酵母生长抗性试验的结果显示,异源表达 GhRab7的酵母表现出盐胁迫敏感的特征。这些结果说明 GhRab7在棉花应对外界盐胁迫响应时可能发挥重要作用。     

PGP基因家族成员的结构和功能

通过对松材线虫耐药基因家族成员Bx-pgps的基因和蛋白质结构与功能的分析,对该家族成员的耐药机制进行了分析预测。从松材线虫基因组数据库中获得了与秀丽线虫pgp基因家族成员同源的基因,分别命名为Bx-pgp1至Bx-pgp10。对其疏水性、跨膜区域和拓扑异构结构等生物学特性进行了预测。结果表明:Bx-PGPs家族成员可能具有跨膜运输功能。     

棉花萌发期和幼苗期的盐胁迫反应及耐盐鉴定指标的筛选

[目的]比较分析盐分胁迫下棉花种子萌发和幼苗生长情况,确定合适的棉花耐盐鉴定胁迫浓度和评价指标。[方法]采用室内种子萌发试验和盐池试验,研究不同盐分胁迫下不同棉花品种发芽率、相对发芽率、相对出苗率和相对株高的变化。[结果]棉花发芽率、相对发芽率、相对出苗率和相对株高与盐分浓度均呈负相关。[结论]0．5％盐分浓度可以作为棉花耐盐鉴定的胁迫浓度;相对发芽率和相对株高可以作为棉花耐盐鉴定参考指标之一。     

硝酸钙胁迫下番茄耐盐砧木品种的筛选

采用营养液栽培,以番茄嫁接用砧木5个品种为材料,研究不同浓度Ca(NO_3)_2胁迫处理对不同砧木品种幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,在不同Ca(NO_3)_2处理浓度下,表现为低促高抑的作用效果。当Ca(NO_3)_2浓度≤40 mmol·L~(-1)时,显著提高番茄砧木幼苗的株高、茎粗及生物量;当浓度40mmol·L~(-1)时,番茄砧木幼苗的株高、茎粗和生物量均显著下降,叶片的相对电导率和丙二醛(MDA)质量摩尔浓度明显提高。不同品种砧木的耐盐性存在明显差异,耐盐性依次为‘阿拉姆’‘果砧1号’‘澳砧1号’‘久留大佐’‘野大哥1号’。     

3种花生盐胁迫下生理指标变化的研究

[目的]研究在10mmol/LNaCl胁迫下豫花15、白沙1016和花育22花生的游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、POD活性及丙二醛含量的变化。[方法]在培养皿、培养箱中模拟盐胁迫。[结果]白沙1016在盐胁迫条件下适应能力最强。[结论]该研究为筛选耐盐胁迫花生品种提供依据。     

盐胁迫下耐盐性木霉菌的筛选与鉴定

对分离于甘肃省民勤县的6株木霉菌进行耐盐性筛选和鉴定。结果表明,随着NaCl 浓度(0 to 150 mmol/L) 增加显著降低6株木霉菌(TG1 to TG6) 的菌落直径。与其他5株木霉菌相比,不同浓度NaCl胁迫下菌株TG1具有较强耐盐性。当NaCl浓度为 50 mmol/L 时,培养2 d后菌株TG1产孢量和菌落直径与对照相比无显著差异,但是其孢子萌发率增加10.59%。菌株TG1在PDA培养基上菌落正面呈暗绿色,菌落背面呈暗黄色,分生孢子球形至椭圆形。分生孢子梗直角分枝,结合其形态特征将菌株TG1鉴定为T.longibrachiatum。构建菌株TG1的TEF和ITS系统发育树,结果表明菌株TG1的TEF和ITS序列分别与T.longibrachiatum IMI 297702(EU401578.1)和T.longibrachiatum(MT889709.1) 序列相似性为99.22%和100.00%。因此,结合形态特征和分子生物学分析将菌株TG1鉴定为T.longibrachiatum TG1。与对照相比,菌株 TG1 在 50、100 和 150 mmol/L NaCl 胁迫下产生IAA浓度分别为 1.25、1.35和 1.56 μg/mL,而对照为0.92 μg/mL。同时,在 50、100 和 150 mmol/L NaCl 胁迫下,TG1 菌株ACC脱氨酶活性分别为 0.1、0.16和 0.17 μmol α-ketobutyrate mg/h,而对照为0.09 μmol α-ketobutyrate mg/h。     

伊犁州引进杨树品种聚类筛选

【目的】对新疆伊犁州引进的426个杨树品种（无性系）两年生林木生长特性进行调查,筛选出速生品种,为该地区杨树的良种选择和遗传育种提供理论依据。【方法】根据杨树品种两年生林木生长状况,采用K-means聚类方法对树高和胸径进行聚类分析。【结果】聚类结果可将426个杨树品种两年生林木分为三大类：第Ⅰ类为生长快类,树高年均生长量为4.21 m,胸径年均生长量为4.89 cm;第Ⅱ类为生长较快类,树高年均生长量为3.57 m,胸径年均生长量为3.84 cm;第Ⅲ类为生长慢类,树高年均生长量为2.81 m,胸径年均生长量为2.52 cm。筛选出杨树优良品种（无性系）220个,其中树高和胸径生长快型的95个,树高和胸径生长较快型125个,占总数的50%以上。【结论】初步筛选出220个杨树优良品种,这些杨树品种生长快,抗逆性强,适宜在伊犁河流域栽培种植。