一个水稻钙调素结合蛋白基因OsCaMBP的克隆及表达分析

 通过荧光差异显示和RT PCR技术,克隆到一个新的水稻钙调素结合蛋白基因OsCaMBP。序列分析表明,该基因cDNA序列全长2094 bp,编码一个具有569个氨基酸残基的多肽,推测分子量为63.2 kD;在OsCaMBP蛋白的N端存在IQ钙调素结合构象,与其他植物中的钙调素结合蛋白的相似性介于38.25%~47.28%。在热激处理15 min、30 min、 1 h或2 h后,该基因在水稻的叶、根和叶鞘中表达量急剧增加;此外,该基因表达量也受低温调控而增加。     

拟南芥热激启动子（HSP18.2）在水稻中的启动效率探讨

从拟南芥中克隆热激蛋白基因HSP18.2的启动子区域,构建了由HSP18.2启动子引导的GUS融合基因,并经农杆菌介导导入籼稻愈伤组织中。对热激和常温条件下转基因籼稻愈伤组织中GUS活性的比较测定表明,HSP18.2启动子在热激条件下可驱动GUS报告基因在转基因愈伤组织中高效表达,而常温条件下GUS活性在检测水平以下,证明HSP18.2启动子在籼稻中对基因的调控十分灵敏。     

低温对杂交水稻及其亲本剑叶77K荧光的影响

 以大田栽培的三套杂交水稻组合汕优63、青优早和秀优57为材料， 研究了低温(5℃)与光照(210 μmol m^-2 s^-1 PFD)对杂交水稻F₁及其亲本剑叶77K荧光的影响。结果表明：低温引起77K荧光参数F0、Fm、Fv下降，可变荧光Fv的变化能反映三套杂交水稻组合间的抗冷性的差异。F₁的抗冷性居父母本之间。同时发现，在低光照下低温处理引起Fo，Fm，Fv上升，但未改变Fv／Fm，Fv／Fo的比值。证明在低温下，低于水稻生长光强210μmol m^-2 s^-1 PFD的光照对PSⅡ的最初光能转化效率和光能传递速率影响不大， 即对光合作用的光化学过程未产生光抑制现象。由此可见，取样于田间强光照下的水稻剑叶，在5℃和210μmol m^-2 s^-1 PFD 处理下，210μmol m^-2 s^-1 PFD可能有利于水稻对低温的适应， 从而减轻叶片的光化学过程的伤害程度。     

低温强光下水稻类囊体膜脂不饱和度和叶黄素循环组分的变化

为了阐明籼稻、粳稻对低温强光敏感性的差异,着重研究了低温强光下水稻类囊体膜脂不饱和度与紫黄质脱环氧化酶（VDE）活性的变化。随着低温强光处理时间的延长,类囊体膜脂不饱和脂肪酸含量降低、饱和脂肪酸含量增加,因而膜脂不饱和指数(IUFA)下降。同时,叶黄素循环的关键酶——VDE活性降低,叶黄素循环组分中紫黄质（V）含量增加,而单环氧玉米黄质（A）和玉米黄质（Z）的含量减少,表现为(A+Z)/(A+Z+V)比值下降。Arrhenius分析证明,VDE对低温和膜脂不饱和度都敏感。相关分析表明,类囊体IUFA分别与VDE活性、(A+Z)/(A+Z+V)和D1蛋白量呈显著的正相关。与粳稻9516相比,籼稻汕优63类囊体膜的IUFA较低,低温下类囊体膜脂流动性和稳定性较差, VDE活性和(A+Z)/(A+Z+V)比值较低。     

低温胁迫对水稻幼苗耐冷性的鉴定

以14个耐冷性不同的水稻品种为材料,经对照(20℃)和低温(10℃)处理后,测定分析幼苗叶片的耐冷指数以及对过氧化物酶同工酶凝胶电泳的分析。结果表明,经低温处理后,各品种差异较明显。低温与对照相比,大部分水稻品种多出1～2酶带。     

Responses of Photosynthetic Functions to Low Temperature in Flag Leaves of Rice Genotypes at the Milky Stage

The low temperature is one of the major constrains in rice (Oryza sativa L.) production that reduces the grain yield all over the world. In different geographical regions rice varieties often get chilling injury of various degrees and types, especially in the south China, which is double-season rice area in China [1]. Thus, it is crucial to control the abnormal seeding resulting from low temperature and heavy rain [2]. The average temperature of the earth is continuously rising in the past 1…     

不同属性特征基质对早稻秧苗耐低温的影响

[目的]早稻育秧过程中易遭受低温冷害,引起水稻减产.因此,有必要研究不同类型的基质对早稻秧苗耐低温的影响.[方法]以水稻田自然表层土为对照,采用两种代表性基质(无土基质和发酵基质)培育早稻秧苗,在水稻出芽6 d后进行不同低温处理,3 d后测定水稻的基本理化性质指标和基因表达,明确不同基质对早稻秧苗耐低温胁迫的调节作用....     

采后黄瓜响应低温胁迫的转录组学分析

采后黄瓜对低温敏感,在低温贮藏期间很容易发生冷害,会造成较大的采后损失。本研究采用转录组测序结合生物信息学分析的方法,分析了采后黄瓜在短时冷害温度处理后的转录组变化。结果显示,采后黄瓜在5℃贮藏期间,冷害指数和相对电导率逐渐增加,叶绿素荧光逐渐降低,表明采后黄瓜在5℃贮藏期间产生了明显的冷害。与处理前相比（0 h）,处理12 h导致1500个基因差异表达,其中706个基因表达上调,794个基因表达下调。与0 h相比,处理72 h导致7799个基因差异表达,其中3995个基因表达上调,3804个基因表达下调。KEGG富集结果显示,低温处理导致的差异表达基因显著富集在植物激素信号转导、苯丙氨酸代谢、植物与病原菌互作和苯丙烷素合成途径中。GO富集分析的结果显示,在生物过程分类下,差异表达基因主要参与以DNA为模板的转录调控、蛋白磷酸化和跨膜转运等过程;在细胞组份分类下,差异表达基因主要富集在细胞膜组份和细胞核;在分子功能分类下,差异表达基因主要与ATP结合、蛋白苏氨酸/丝氨酸激酶活性、DNA结合和转录因子活性等功能有关。在低温处理12 h时,与激素信号有关的基因显著表达。但在低温处理72 h...     

辽宁省杂草稻幼苗对低温胁迫的生理响应

 以杂草稻WR03 45和WR03 26为研究材料,以栽培稻丽江新团黑谷为对照,采用人工气候箱培养,研究了低温胁迫（5 ℃）对杂草稻幼苗期叶片和根系生理指标的影响。结果表明,除叶绿素和类胡萝卜素含量外,杂草稻叶片各生理指标的变化规律与对照相似; 杂草稻根系硫代巴比妥酸反应产物（TBARS）和脯氨酸的变化规律与对照不同,外渗电导率和可溶性糖含量的变化规律与对照相似。低温对WR03 45和丽江新团黑谷的光合系统损伤较小;低温胁迫后,WR03 45细胞膜系统保持完整,膜脂过氧化程度小于其他材料;WR03 45可溶性糖含量和脯氨酸含量均高于对照品种。5 ℃低温对杂草稻WR03 45伤害较小,表明WR03 45具有较强的苗期耐冷性。     

低温对杂交水稻及其亲本灌浆期剑叶果糖1，6-二磷酸酯酶活性的影响

Effects on chilling on fructose 1,6-diphosphatase (FBPase) of flag leaves in five hybrids Shanyou 63, Shanyou 64, Weiyou 64, Qingyouzao and Xiuyou 57 were investigated. The results indicated that chloroplast FBPase activity of flag leaves in hybrid rice F₁ and their parents at filling stage decreased after low temperature (1℃) treatment. The sensitivity of FBPase to chilling can reflect difference of cold tolerance among these hybrids. The order of cold tolerance was as follows: Japanica type Xiuyou 57, Indica type Qingyouzao, Shanyou 63, Shanyou 64. and Weiyou 64. The cold tolerance of F₁hybrid rice was inherited toward to that of the maternal line. The possible role of FBPase during grain filling and the relationship between FBPase activity of flag leaves and cold tolerance in hybrid rice were discussed.     

低温对灌浆期水稻剑叶光合色素和类囊体膜脂肪酸的影响

为了阐明新型超级杂交稻两优122在灌浆期间对低温的抗性,以汕优63作对照,在25℃/15℃和25℃/20℃（昼/夜平均温度）两种温度条件下,研究了两个组合的光合色素含量的变化、类囊体膜脂肪酸组分及抗氧化系统部分酶活性的变化。结果表明：低温使水稻的光合速率和叶绿素含量下降,类胡萝卜素含量先上升后下降,随低温处理时间的延长和昼夜温差的加大,膜脂过氧化产物丙二醛和超氧阴离子含量都显著上升,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性明显下降,同时,两个品种的类囊体膜脂肪酸不饱和指数都有所上升。两优122的所有指标变化幅度都较对照汕优63要小,但在量上都较汕优63高,这可能意味着两优122在灌浆期较汕优63耐低温。     

氯化胆碱对低温胁迫下稻苗的保护作用

以不同浓度(0、 50、 100、 300、 500、 700、 1000 mg/ L)的氯化胆碱溶液浸种处理和叶面喷施稻苗,在3～4℃低温胁迫下,稻苗的超氧物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶等活性均显著地高于对照,其膜脂过氧化产物丙二醛产生量和电解质外渗率均低于对照,叶绿素残存量则高于对照;可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸等含量均明显高于对照;故经氯化胆碱处理者,其总含水量与对照间差异虽然不大,但束缚水含量增加而自由水含量减少。上述结果表明氯化胆碱能明显地保护处于低温胁迫下的稻苗的细胞膜系结构和提高其防冷性物质含量,从而增强稻苗的抗冷性。     

低温对水稻不同耐冷品种幼苗光合速率和叶绿素荧光参数的影响

 选用水稻耐冷品种湘糯1号和冷敏感品种IR50为材料，研究了低温对水稻幼苗光合速率和叶绿素荧光参数的影响。结果表明，低温下水稻两品种的光合速率迅速降低，冷敏感品种比耐冷品种下降幅度更大。低温下湘糯1号PSⅡ反应中心和天线系统受到的伤害轻，反应中心过剩激发能积累少，可藉较高的qP和qN进行过剩光能的耗散，保护光合机构免受低温伤害，而冷敏感品种qP下降快，Ex增加较多，但qN却随低温延长而下降，说明它的反应中心和天线系统都受到了严重的低温伤害，导致光合速率下降。     

水稻中一个与OsHSP90互作的新基因特性分析

 OsHSP90是水稻中一类可以在不同逆境条件下被诱导的基因。利用酵母双杂交系统,在水稻低温和干旱cDNA文库中筛选出1个与OsHSP90互作的未知基因,命名为OsHSPBP。序列分析表明,该基因全长1321 bp,编码一个具有244个氨基酸残基的多肽,推测分子量为25.5 kD。在OsHSPBP蛋白的97-132位氨基酸残基间存在tify功能域,185-211位氨基酸残基构成CCT_2基序,与其他植物中的同源蛋白相似性介于30.66%～70.40%。经分析,该基因启动子区域存在6种不同的逆境反应顺式作用元件。RT PCR半定量结果表明, OsHSP90与OsHSPBP在逆境胁迫下,均能被不同程度地诱导并呈现相似的表达趋势,说明两者可能与水稻逆境胁迫的应答和信号传递有关。     

Identification and Genetic Mapping of a Lesion Mimic Mutant in Rice

A lesion mimic stripe mutant,designated as lms1(lesion mimic stripe 1),was obtained from the M2 progeny of a 60Co γ-radiation treated japonica rice variety Jiahua 1.The lms1 mutant displayed propagation type lesions across the whole growth and developmental stages.Physiology and histochemistry analysis showed that the mutant exhibited a phenotype of white stripe when grown under high temperature(30 ℃),and the lesion mimic caused by programmed cell death under low temperature(20 ℃).The genetic analysis indicated that this lesion-mimic phenotype is controlled by a single locus recessive nuclear gene.Furthermore,by using simple sequence repeat markers and an F2 segregating population derived from two crosses of lms1 × 93-11 and lms1 × Pei'ai 64S,the lms1 gene was mapped between markers Indel1 and MM0112-4 with a physical distance of 400 kb on chromosome 6 in rice.     

低温胁迫后水分对水稻幼苗根系活力和水孔蛋白相关基因表达的影响

【目的】为了探究低温冷害胁迫后水分/湿度对水稻幼苗根系活力和水分运输等的影响,【方法】以具有低温耐性差异的嘉籼7号和辐8329两个水稻品种为研究材料进行低温胁迫处理后,在进行实验Ⅰ（不同湿度梯度,正常温度培养条件下）和实验Ⅱ（快速回温处理实验,以正常温度恢复为对照）。【结果】实验Ⅰ结果表明,与较低湿度（30%）相比,较高的湿度（60%和90%）可以提高根系活力,有效保证水稻幼苗的存活率并缓解其遭受的低温冷害。水孔蛋白基因OsPIP2;5和OsPIP2;6的表达水平与根系活力密切相关,对水稻的抗寒和低温耐性具有显著的调控作用。实验Ⅱ结果表明,与对照组（CK）相比,快速回温处理后水稻幼苗的含水量和根系活力显著降低;且正常自然恢复状态下,两个水稻品种的存活率明显高于快速回温组幼苗。【结论】低温胁迫显著影响水稻幼苗的生长发育过程。较高的湿度环境有助于缓解幼苗的低温冷害损伤,保证存活率。同时,低温胁迫后的外界环境湿度对水稻幼苗的含水量、根系活力和水孔蛋白相关基因表达有显著影响,其中OsPIP2;5和OsPIP2;6的表达水平与根系活力正相关,在水稻幼苗抵御外界低温冷害过程中起重要作用。因此,与低温胁迫后田间大量灌溉相比,正常温度下土壤缓慢的温度上升对幼苗的根系活力影响较小,有助于其在低温冷害后恢复生命活动。     

水稻低温冷害下生理研究进展

从细胞膜系与植物抗冷性,可溶性糖、蛋白质与植物抗冷性,脯氨酸及其它氨基酸与植物的抗冷性,低温下冷害指数、电导率、原生质膜透性与植物的抗冷性等方面综述了水稻低温冷害生理研究进展,为今后的水稻冷害研究提供科学依据。     

玉米抗寒基因的克隆与表达研究

用DDRT-PCR技术研究玉米自交系承18在常温和不同低温处理下基因表达的变化,分离了10条差异表达的cDNA。序列分析结果表明:其中部分与前人克隆的抗逆cDNA同源,部分与信号传导相关基因同源,部分与功能未知的cDNA同源。用Northern杂交方法对差异片段MCI16做了进一步鉴定,同时还对玉米Cat3、拟南芥CBF1和FAD3基因在不同低温处理的玉米幼苗中的表达特性进行了研究,结果表明:MCI16、Cat3等基因受低温的诱导表达,对提高玉米的抗寒力起积极作用。     

不同浓度的钾处理对丝瓜幼苗抗寒性的影响

为探讨低温胁迫下不同浓度钾处理对丝瓜幼苗生理影响及其抗寒性的差异, 以 “翡翠二号” 丝瓜为试验材料, 在人工气候培养箱内采用基质培育丝瓜幼苗, 并分别用不同 K+浓度的营养液处理丝瓜幼苗, 研 究 低 温(夜晚 8 ℃, 白天 13 ℃)条件下其对丝瓜幼苗叶片相对电导率、 冷害指数、 叶绿素含量、 丙二醛含量、 可溶性糖含量、 脯氨酸含量等指标的影响。 结果表明： 随着 K+处理浓度增加, 壮苗指数先升后降, 处理浓度为 9.00 mmol/L壮苗指数显著高于对照; 随着低温处理时间的延长, 丝瓜幼苗的冷害指数上升、 叶绿素含量下降、 相对电导率上升、 MDA 含量增加、 可溶性糖和脯氨酸含量增加, 不同浓度 K+处理间差异显著性和变化幅度不同。 综合各项生理指标, 低温下 K+处理可显著降低丝瓜幼苗的冷害, 提高幼苗的抗寒性, 其适宜浓度为 9.00 mmol/L。     

低温对水稻幼苗类囊体膜脂肪酸组分和膜脂过氧化的影响

以高产杂交稻组合两优培九和常规杂交稻汕优63为材料,设10℃低温和25℃常温对照两个处理,研究了夜间低温对幼苗类囊体膜膜脂过氧化和脂肪酸组分的影响。低温处理后,两个组合叶片的叶绿素含量明显下降,但两优培九下降幅度较小。两个组合的低温处理组脂肪酸组分中的16:0和18:0含量下降,常温对照组的下降幅度较小;而低温处理组脂肪酸组分中的18:1、18:2和18:3含量均上升。脂肪酸的不饱和度均呈上升趋势,但两优培九不饱和度整体上比汕优63小。低温处理下,两个组合的MDA和超氧阴离子含量都呈上升趋势,但两优培九MDA含量上升幅度远远比汕优63小。由结果可知,两优培九在苗期对低温不敏感,抗冷性较强。夜间低温引起叶片的类囊体膜膜脂过氧化加剧,脂肪酸不饱和度上升,这两方面的变化有着密切的关系,且都与杂交稻的冷适应发展有紧密的联系。