弱光胁迫对烟草幼苗生长发育的影响和相关基因qRT-PCR分析

为研究弱光胁迫对烟草生长发育的影响及特异性响应基因的表达,本研究测定了不同光照处理下烟草幼苗苗期天数以及农艺性状指标和光信号传导相关基因的差异表达模式,并分析了这些基因表达与烟草光信号转导间的关系。结果表明:弱光胁迫对于不同生育时期烟草的生长发育产生了极大的影响,具体表现为烟苗生育期延长,农艺指标均下降。在此过程中,钙感受器基因CAS、类钙调素蛋白基因CML19、钙依赖性蛋白激酶基因CDPK9、CDPK14以及ACRE20基因均在弱光胁迫处理后下调;然而钙/钙调素依赖性蛋白激酶基因CCaMK则出现上调;蔗糖磷酸合成酶基因SPSC和RuBisCo小亚基基因rcbS出现大幅下调;然而捕光叶绿素a/b结合蛋白基因CAB21的表达出现大幅上调。研究发现,弱光胁迫抑制了大部分响应钙素及光信号基因的表达,而仅有少数基因表现负调控。这些结果可为后续开展烟草遗传改良提供科学依据。     

基因型和生态因素对烟草香气物质含量的影响

香气物质是反映烟叶质量的重要品质因素。烟叶的香气质、香气量和香型风格是由多种香气成分的组成、含量、比例及其相互作用所决定的。烟叶香气表现型受遗传因素和环境因素共同作用,遗传因素影响香气物质的性质和种类,环境因素则主要影响香气物质的含量和组成比例。当前,烟叶香气不足是影响中国烟叶质量提高的制约性因素。在此,综述了基因型和生态环境因素对烟草香味成分影响的研究概况。     

RNA干扰对烟草NtPPO8基因沉默的效应分析

多酚氧化酶（PPO）是发生酶促褐变的关键酶,PPO活性过高会使烟叶变褐。为明确烟草NtPPO8基因对PPO活性的影响,建立降低NtPPO8基因表达量的病毒诱导的基因沉默（virus induced gene silencing,VIGS）体系,探究使用RNA干扰技术对烟叶NtPPO8基因表达量及PPO活性的影响。以中烟100和K326为材料,分析在移栽后50d进行VIGS载体侵染的植株,并在侵染后10、20、30、40d分别测定NtPPO8基因表达量及PPO活性。结果表明,接种VIGS载体的转化植株,其中在侵染后20d时NtPPO8基因的沉默效率最高,为78.46%;随着侵染时间推移,NtPPO8基因的沉默效率逐渐降低,在接种后40d内有效表达;且转化植株中的病毒载体会随着植株的生长而向上传导,随着接种部位的上移,沉默效率逐渐降低。因此,研究建立VIGS体系能够有效沉默NtPPO8基因的表达,并且有效降低PPO活性,为提高烟叶耐烤性及降低烟叶褐变比例提供了新的思路和方法。     

烟草Myb转录因子NtBL1基因的克隆及其表达分析

为揭示Blind基因在普通烟草中的功能,通过同源克隆的方法从普通烟草K326的基因组中克隆得到1个Blind-like基因,即NtBL1,用PROSITE(ExPASy)、Sopma和Swissmodel等软件对NtBL1进行蛋白质结构域分析和高级结构预测,用Mega 7.0和MEME软件对NtBL1及其同源蛋白进行了进化树构建和结构分析,用半定量PCR分析了NtBL1基因在花、叶、根、茎、苗中的表达模式,用qRT-PCR技术分析了ABA、NaCl和PEG处理下NtBL1基因的表达模式。结果表明,NtBL1的开放阅读框长度为1 014 bp,编码337个氨基酸。半定量PCR结果表明,NtBL1在烟草的大部分组织和各时期普遍表达,但是根中的表达量最高。蛋白质结构域分析显示NtBL1是典型的R2R3 Myb家族蛋白,含有2个Myb-type HTH类型的DNA结构域。蛋白质高级结构预测表明,NtBL1蛋白高级结构主要由无规则卷曲和α-螺旋组成。进化和结构分析结果表明,NtBL1基因与番茄Blind等基因的进化距离较近,且具有相似的模体结构。qRT-PCR的结果显示NtBL1基因的表达受ABA的诱导,在处理24 h达到最高表达量;NtBL1基因的表达受NaCl处理的抑制,在24 h出现最低表达量。因此,NtBL1基因可能参与激素和盐胁迫调控下的侧生分生组织的发育。     

基因型、施氮量及其互作对烤烟多酚类物质的影响

为探讨基因型、施氮量及其互作效应对烤烟多酚类物质含量的影响,采用二因素随机区组设计,以烤烟品种中烟100、云烟87和K326为材料,设置低氮（45kg/hm²）、中氮（60kg/hm²）和高氮（75kg/hm²）处理,研究其对烟叶中总酚、绿原酸、芸香苷和莨菪亭含量的影响。结果表明,基因型、施氮量及其互作效应对烤烟总酚、绿原酸、芸香苷和莨菪亭含量变异的贡献率不同,其中基因型对四者的贡献率分别为2.50%、5.13%、4.70%和15.95%,施氮量的贡献率分别为59.30%、42.55%、38.30%和67.79%,基因型与施氮量互作效应的贡献率分别为36.40%、51.20%、51.50%和15.03%。基因型与施氮量互作效应结果表明,高氮与中烟100互作条件下总酚、绿原酸和芸香苷含量较高,与K326互作时总酚和芸香苷含量较高,与云烟87互作时莨菪亭含量较高;中氮与云烟87互作时总酚、绿原酸和芸香苷含量较高,与K326互作时总酚、芸香苷和莨菪亭含量较高;低氮与云烟87互作时绿原酸含量较高。与种植品种相适应的施氮量是提高烟叶多酚类物质含量的重要措施。     

烟草IspH基因的克隆与原核表达

IspH基因作为MEP途径中的关键酶具有促进下游萜类化合物产量的积累和提高植物对外界的抵御能力的特定作用,本研究旨在通过对烟草中IspH基因进行克隆与原核表达分析,从野生型烟草中提取总RNA,通过RT-PCR克隆获得IspH基因的cDNA序列(NCBI登录号:KC480443),序列分析表明,IspH基因的开放阅读框(...     

过量表达NtCAF1基因对烟草腺毛密度的影响

为研究NtCAF1基因对烟草腺毛密度的影响,本研究通过构建NtCAF1过表达载体,并对获得的过表达烟草植株进行分析。结果表明,NtCAF1(KC 480443)在烟草叶片中表达量最高;同时,构建NtCAF1过表达载体并通过农杆菌介导的叶盘法遗传化烟草,筛选获得过表达NtCAF1的阳性转基因株系19个;对这些转基因株系叶片腺毛密度进行统计发现,过量表达NtCAF1烟草叶片的腺毛密度较野生型而言显著增加70%;此外,与野生型相比,过量表达NtCAF1烟草叶片的脱落酸(ABA)和赤霉素(GA₃)含量也显著升高。然而,茉莉酸(JA)含量无显著差异。结果表明,NtCAF1可能通过ABA和GA₃激素介导调节烟草腺毛密度变化。     

玉米水孔蛋白基因ZmPIP4c作为C4特征性基因的确定

水孔蛋白作为跨膜运输的一种通道蛋白,不仅可以对植物体内的水分进行运输,同时也对CO2、H2O2等小分子进行运输,影响光合作用等生理代谢过程.尽管光合作用对植物的生长发育至关重要,C3植物与C4植物的光合作用机制却不尽相同,原因之一是C3植物与C4植物在叶片解剖结构上的差异,C4植物拥有更膨大、更发达的维管束鞘细胞,有利...     

三种多酚类物质协同L-精氨酸对冷藏鸡肉糜氧化稳定性和品质的影响

为探讨苹果多酚（Apple polyphenols,Ap）、葡萄籽提取物（Grape seed extraction,GSE）和茶多酚（Tea polyphenols,Tp）分别协同L-精氨酸（L-arginine,L-Arg）对冷藏鸡肉糜氧化稳定性和品质特性的影响,在肉糜中添加5 g/kg L-Arg,再分别加入0.2 g/kg的Ap、GSE、Tp,以添加0.2 g/kg丁基羟基茴香醚（Butylated hydroxy anisole,BHA）作为阳性对照,分别在冷藏1、3、5、7 d时测定各组鸡肉糜硫代巴比妥酸（Thiobarbituric acid reactive substances,TBARS）值、总巯基含量、羰基含量、表面疏水性、pH、蒸煮损失率和色度值。结果表明,与空白（不添加多酚类物质、L-精氨酸及BHA）和BHA相比,L-Arg+Tp可以更好地抑制鸡肉糜的TBARS、羰基含量、pH和表面疏水性的升高,减缓总巯基含量和红度值的降低。L-Arg+Ap和L-Arg+GSE与BHA的抗氧化作用相近。综上所述,在冷藏过程中L-Arg协同3种多酚类物质均可以抑制鸡肉糜的脂肪和...     

费尔干猪毛菜病程相关蛋白SfPR1a基因的异源表达增强了烟草对干旱、盐及叶斑病的抗性

为明确一年生草本盐生植物费尔干猪毛菜(Salsola ferganica Drob.)病程相关蛋白基因SfPR1a (GenBank登录号为JQ670917)是否参与了植物对逆境胁迫的响应,采用qRT-PCR检测了该基因在不同组织部位和脱落酸(ABA)、茉莉酸(JAs)、乙烯合成直接前体(ACC)等相关激素胁迫及NaCl处理下的表达规律,同时对转基因烟草在盐、旱及丁香假单胞菌等胁迫下的抗性进行了鉴定。结果显示, SfPR1a基因在费尔干猪毛菜根中的表达量显著高于茎叶中,且受到ABA、JAs、ACC、NaCl的积极诱导;干旱胁迫下,转基因烟草的丙二醛(MDA)含量显著低于野生型烟草,显示出较强的抗旱表型;盐胁迫下,异源表达SfPR1a的转基因烟草幼苗生长显著优于野生型烟草;丁香假单胞菌攻毒后的转基因烟草叶片呈现严重的坏死反应,但植株的整体抗性表型显著优于野生型烟草;亚细胞定位结果显示该蛋白定位于植物细胞质外体空间。以上结果表明,费尔干猪毛菜病程相关蛋白SfPR1a基因参与了植物对非生物及生物胁迫的抗性。     

水稻OsNCED4基因的克隆及功能初探

脱落酸(abscisic acid,ABA)是一种抑制植物生长的植物激素,因能促使叶子脱落而得名,在植物逆胁迫中发挥关键作用。由NCED基因编码的9-顺-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED),是ABA在高等植物中的关键酶。本研究已成功从水稻Ilmibyeo(O.sativa L.ssp.japonica)基因组中克隆得到Os NCED4,生物信息学分析表明,Os NCED4基因位于水稻第7号染色体上,ORF全长1749 bp,无内含子结构,编码582个氨基酸,具有NCED家族的RPE65保守结构;以该基因和其启动子序列构建组织表达载体pOsNCED4::GUS、pCaMV35S::OsNCED4:EGFP和RNAi干扰载体p Ca MV35S::OsNCED4:RNAi,用于基因表达和功能分析,并利用农杆菌介导的方法,成功获得了相应遗传载体的转基因植株;GUS染色结果表明,该基因在叶片、叶耳、小穗等组织部位均有表达;RT-PCR结果显示,Os NCED4在水稻不同生育期的根、茎、叶、叶鞘和穗子中均有不同程度的表达,但表达量具有明显的差异;亚细胞定位结果显示,OsNCED4基因编码的蛋白定位于细胞核;与野生型植株相比,RNAi植株的花粉育性无明显差异,而结实率显著下降。该研究结果为进一步研究水稻OsNCED4基因表达的调控,以及为水稻生长发育上的功能研究提供了科学依据。     

镧对烟草叶绿体光化学反应的影响

在荷格兰德氏(Hoagland)营养液中加入系列浓度的硝酸镧处理烟草苗，采用ICP-MS(电感耦合等离子体质谱)测定烟草中稀土含量，结果表明：(1)处理的烟草幼苗中稀土含量分布为根>叶>茎；(2)烟草体内各部位的稀土含量均随外源稀土量的增加而增加。La(NO3)3对烟草叶绿体光合作用中光化学反应的影响试验结果证实：La(NO3)3在低浓度范     

烟草细胞质小分子热激蛋白基因Nt- Hsp17.8的克隆及胁迫诱导表达特性分析

越来越多的研究表明,非生物胁迫影响植物的生长发育与栽培范围.为了通过转基因方法提高栽培番茄、马铃薯对热和干旱组合胁迫的抗性,利用RT-PCR结合RACE技术,从热处理的烟草叶片中分离出了细胞质小分子热激蛋白基因.分析表明,该基因cDNA全长876 bp,包含一个480 bp的开放阅读框,编码159个氨基酸,相对分子量约...     

烟草3个甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆及序列分析

为从烟草中克隆到与植物抗逆相关的甜菜碱醛脱氢酶(EADH)基因,以枸杞BADH基因为探针,通过电子克隆的方法从烟草栽培品种K326中克隆到3个BADH基因(NtBADH1、NtBADH2、NtBADH3),并对其进行了序列分析。结果表明:3个BADH基因的cDNA序列均包含完整的开放读码框,分别编码504个氨基酸,具有醛脱氢酶家族高度保守的十肽(VTLELGGKSP)以及与酶功能有关的半胱氨酸残基(C)。烟草3个BADH与其他物种在蛋白质水平上表现较高的相似性,NtBADH1和NtBADH2在进化上与同科的番茄BADH蛋白距离较近,NtBADH3在进化上与同科的枸杞BADH蛋白距离较近。这些结果为进一步分析该类蛋白的性质和功能,并为植物抗逆基因工程研究提供了基础资料。     

消毒剂对烟草包衣种子发芽的影响

为了指导烟草漂浮育苗中消毒剂的使用,在光照培养箱和温室中测定了9种药剂对烟草包衣种子发芽的影响。结果表明:0.6%菌毒净5~500mg/L、24%混脂酸铜1~20mg/L、98%高锰酸钾10~40mg/L对溶液的pH值、种子发芽率和种子简化活力指数无明显影响。美国消毒剂5~50mg/L、40%育宝5~100mg/L、7%有效氯次氯酸钠2~20mg/L和30%有效氯漂白粉15~300mg/L溶液的pH值升高、对种子发芽率和种子简化活力指数无明显影响。2%二氧化氯1~40mg/L溶液的pH值降低、对种子发芽率和种子简化活力指数无明显影响。98%五水硫酸铜50~100mg/L溶液的pH值降低、对种子发芽率无明显影响但降低种子简化活力指数。