月季Rchsp17.8基因转化烟草的非生物胁迫耐性研究

为了研究从月季中分离的小分子热激蛋白Rchsp1718的生理功能, 把Rchsp1718的编码框插入到表达载体PHB的35S组成型启动子后面, 通过农杆菌GV3101转化烟草, 获得转基因植株。在高温、干旱、渗透、高盐胁迫条件下分别检测转基因烟草形态、失水率、电导率、脯氨酸含量及其内外源基因表达模式。结果显示: 与对照相比, 转基因烟草抗性表型明显, 电导率较低, 脯氨酸含量大幅度提高, 失水率降低; P5CS基因的表达量上调, 说明转Rchsp1718基因烟草苗在高温以及高渗透胁迫下表现出明显的耐受性。     

荷花NnNHX1基因耐盐性在转化烟草中的验证

 为研究荷花液泡膜型Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因NnNHX1的耐盐性,构建了植物表达载体pCAMBIA1301-220-NnNHX1,并通过农杆菌介导的叶盘转化法将NnNHX1基因转入烟草。利用荧光定量PCR分析NnNHX1在转基因烟草中的表达情况。对转基因烟草进行盐胁迫试验,并测定其在盐胁迫条件下叶绿素、脯氨酸和丙二醛含量、相对电导率、SOD和POD活性等相关生理指标及后代种子的发芽率。结果显示,在获得的7个转NnNHX1基因烟草株系中,T-N1、T-N2和T-N10等3个株系NnNHX1表达量较高。盐胁迫下,转基因烟草组培苗和盆栽苗的生长状况都好于对照植株,在叶绿素含量、脯氨酸含量、细胞质膜的完整性（相对电导率和丙二醛含量）和抗氧化酶（SOD和POD）活性等方面都好于对照,并且后代种子的发芽率也明显高于对照。表明荷花NnNHX1基因能够在烟草中正常翻译和表达,NnNHX1的过量表达提高了转基因烟草的耐盐性。     

过表达miR398对烟草抗旱性的影响

以烟草为试材,构建了拟南芥MIR398过表达栽体,对烟草进行了转基因试验,研究了转基因烟草T1代与野生型烟草在干旱条件下超氧阴离子、丙二醛、游离脯氨酸含量的差异.结果表明:该试验成功将拟南芥MIR398基因转入烟草中,与野生型相比,转基因烟草在干旱胁迫下丙二醛与超氧阴离子含量都有所升高,脯氨酸含量则相对降低.该试验结果说明了miR398在植物抗旱过程中的作用.     

罗布麻eIF-5A基因功能

以罗布麻为试材,采用农杆菌介导法将罗布麻eIF-5A基因导入烟草,分别对正常生长条件和NaHCO_3胁迫下转AveIF-5A基因烟草和非转基因烟草的过氧化氢酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量进行测定,以期为罗布麻eIF-5A基因功能研究提供参考。结果表明:正常生长条件下,转AveIF-5A基因烟草和非转基因烟草POD活性和MDA含量差异不显著,转基因植株SOD活性显著高于非转基因植株;在NaHCO_3胁迫下,转AveIF-5A基因烟草POD活性和SOD活性均极显著高于非转基因植株,而MDA含量极显著低于非转基因植株。AveIF-5A基因过量表达可以提高转基因烟草的耐盐能力。     

过表达香樟CcCBFb的烟草非生物胁迫抗性增强

为探究香樟Cc CBFb基因增强植株非生物胁迫抗性的功能,通过农杆菌介导法将该基因转入烟草中,经PCR和半定量RT-PCR技术鉴定阳性转基因株系后,对获得的T1代转基因无性系(T2和T4株系)以及野生型(WT)进行干旱(0、150、300和450 mmol·L~(-1)的甘露醇)、高盐(0、100、200和300 mmol·L~(-1)的Na Cl)、4℃低温、–4℃冰冻胁迫处理,结果显示:转基因烟草在干旱和高盐胁迫下,幼苗的存活率均高于野生型;经4℃低温处理后,转基因烟草植株的脯氨酸和可溶性糖含量均显著高于野生型植株,而丙二醛(MDA)含量均低于野生型植株;经–4℃的冰冻处理6 h后,野生型和转基因T4株系植株叶片均出现不同程度的萎蔫,而转基因T2株系植株未出现不良现象。由此可见,过表达CcCBFb基因不但能够增强烟草的抗旱和抗盐性,而且能够显著增强抗寒性。     

萝卜水通道蛋白基因RsAQP1b的表达模式及功能分析

以萝卜品种白玉春为材料,利用同源克隆的方法获得萝卜水通道蛋白基因Rs AQP1b的编码序列全长,在萝卜苗期干旱胁迫下分析Rs AQP1b基因及蛋白的表达模式;在烟草中表达该基因,研究干旱胁迫下烟草中MDA含量及保护酶的活性变化。结果表明:萝卜水通道蛋白基因Rs AQP1b的编码序列全长861bp,编码286个氨基酸。制备了Rs AQP1b多克隆抗体,效价在1∶512000以上。RealtimePCR与Westernblot检测表明,干旱胁迫导致Rs AQP1b基因与蛋白的表达水平整体下降。PEG6000干旱处理下的转基因与野生型烟草MDA含量都增加,但是转基因烟草的增加幅度小;随着干旱程度加重,转Rs AQP1b基因烟草中SOD含量呈上升趋势,CAT含量呈先上升后下降趋势,POD含量呈上升趋势,酶活性均高于相应野生型对照。     

转香樟CcCBFs烟草的抗逆性分析

为探究香樟CBF基因（CcCBFa、CcCBFb和CcCBFc）增强植株非生物胁迫抗性的功能,对获得的T1代转基因烟草,分别进行300 mmol · L-1甘露醇模拟干旱、300 mmol · L-1 NaCl溶液模拟高盐和4 ℃模拟低温胁迫处理,测定其丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量,探讨其抗逆性。结果表明：CcCBFb和CcCBFc可显著增强烟草抗旱性;CcCBFa和CcCBFc可显著增强烟草抗盐性;CcCBFc可显著增强烟草抗寒性。CcCBFc可以提高转基因烟草抗旱、抗盐、抗寒能力。     

转沙冬青锌指蛋白基因AmZFPG 烟草非生物胁迫抗性分析

 分析了沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）锌指蛋白基因AmZFPG 在非生物胁迫下的表达 特性,结果显示AmZFPG 受低温、干旱、高盐胁迫诱导表达,表明该蛋白参与多种胁迫相关的信号转导 和应答反应。为进一步探索AmZFPG 的功能,构建了真核表达载体AmZFPG-pCAMBIA2300,将该基因 转入烟草（Nicotiana tabacum L.）,对转基因烟草T1 代进行非生物胁迫分析,结果显示,转基因烟草的耐 寒性、耐旱性、耐盐性均获得了提高。     

高温高湿条件下佛甲草干旱胁迫的形态特征及生理响应

以佛甲草为材料,通过记录佛甲草在高温高湿环境下干旱胁迫后的形态特征变化,以及叶片中电导率、叶绿素含量、脯氨酸、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、丙二醛含量等指标的测定,研究其干旱胁迫下的形态特征变化及生理响应。结果表明:自然露天生长时,外部形态受降水影响较大;干旱胁迫结束20 d后,佛甲草能恢复正常生长;电导率随着胁迫的加剧而增加,质膜受干旱胁迫的伤害较大;超氧化物歧化酶活性和可溶性糖含量表现先增加后减少,脯氨酸含量波动较大,叶绿素含量整体表现降低;丙二醛含量变化较稳定;佛甲草能忍受25 d的高温干旱。     

转il-4基因番茄生理指标的测定

采用盆栽法,对转il-4基因番茄分别在正常、干旱和复水情况下测定其脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛的含量,并将转il-4番茄植株的电导率、净光合速率、蒸腾速率与其非转基因植株进行比较.结果表明:转基因植株在抗旱性能上普遍劣于正常植株.其中,转基因植株的可溶性蛋白的含量明显高于非转基因植株,说明导入的外源基因正常表达;但在干旱处理后,可溶性蛋白含量明显下降,且低于非转基因植株的可溶性蛋白含量,可能由于插入基因时属于非定点插入,在表达il-4蛋白的同时破坏了番茄基因组中在逆境下表达的某些基因,但复水后一些基因又重新表达.根据其它组数值说明转基因番茄在正常条件下光合速率也高于非转基因番茄,可能由于插入外源基因后对植物的光合速率和蒸腾速率也有影响.     

紫穗槐在水涝胁迫下的生理响应研究

通过对实生紫穗槐幼苗进行水浸处理,研究其在水涝胁迫下的生理变化。结果表明：随水涝胁迫时间的延长,紫穗槐叶片的叶绿素含量下降,电解质外渗率、丙二醛、可溶性蛋白和脯氨酸含量增加,紫穗槐通过积累渗透调节物质来适应水涝逆境,到胁迫处理第20d,紫穗槐叶片的电解质外渗率仍低于50％,且在生长状况上变化不大,说明紫穗槐具有很强的耐涝能力,可以在多水地区种植栽培。     

甜瓜抗旱性相关基因MeP5CS的克隆、序列分析及表达

用GenBank登录的抗旱相关基因序列进行比对,在保守区域设计一对引物,利用RT-PCR获得了一个甜瓜抗旱相关基因,命名为MeP5CS。生物信息学分析表明,该基因全长1000bp,开放阅读框(ORF)753bp,编码250个氨基酸;MeP5CS蛋白大小约82.18kD,理论pI值为4.90;MeP5CS编码蛋白与桐花树、猕猴桃和葡萄同源性较高,分别为94%、81%和73%。该蛋白含约40.2%的α-螺旋,25.2%的β-转角,34.6%的不规则卷曲,在第19～20氨基酸之间存在信号肽的剪切位点;MeP5CS编码蛋白是疏水性蛋白,有2个跨膜螺旋结构和13个磷酸化位点。半定量RT-PCR表明,MeP5CS在甜瓜根系中表达最高,茎中次之,叶片中表达较低。MeP5CS基因在甜瓜组织中的表达受丛枝菌根真菌(AMF)和水分胁迫双重诱导,与甜瓜的组织特异性和水分胁迫处理时间有关。水分胁迫条件下,接种AMF可以显著增加甜瓜幼苗脯氨酸的积累量,菌根甜瓜幼苗的脯氨酸积累与MeP5CS基因的表达呈正相关。     

高温和干旱胁迫对尾巨桉幼苗生理特性的影响

以木本植物尾巨桉无性系幼苗为试验材料,研究高温(40℃)和干旱胁迫(停止浇水)对其生理特性的影响。结果表明：随着高温和干旱胁迫处理时间的延长,幼苗受害指数、膜透性、丙二醛含量和脯氨酸含量均有不同程度的增高;叶片含水量、叶绿素含量均明显降低,干旱胁迫的影响大于高温胁迫的影响。     

自然低温胁迫下腰果幼苗抗寒生理指标的研究

以腰果FL30幼苗为试材,测定在自然低温胁迫下相对电导率、丙二醛、可溶性糖、脯氨酸等生理指标,探索腰果在低温胁迫下的生理响应机制。结果表明:随着低温胁迫时间的延长,腰果叶片的脯氨酸含量持续上升;相对电导率、丙二醛和可溶性糖含量表现出先上升后下降又上升的变化规律,而下降所持续的时间不同。     

干旱胁迫对鸢尾苗生理指标的影响

采用聚乙二醇(PEG-6000)浓度为0、10%、20%、30%4种溶液,进行模拟干旱试验,对长白山地区的溪荪、玉蝉花、山鸢尾3种鸢尾苗进行渗透胁迫,测定其膜相对透性(RP)、脯氨酸(Pro)含量、过氧化物酶(POD)活性的变化,研究在水分胁迫条件下3种鸢尾苗细胞膜透性,渗透调节物质以及保护酶系统的变化情况及对植物的伤害过程和对逆境的反应。结果表明:渗透胁迫36、72h之后,叶片的质膜相对透性均有不同程度的升高,其中以山鸢尾的上升幅度最大,溪荪上升幅度最小;脯氨酸(Pro)含量随着干旱胁迫浓度的增加,均有不同程度上升,溪荪上升的幅度较小;过氧化物酶(POD)也均有上升,溪荪和玉蝉花上升幅度较大,而山鸢尾上升趋于平缓。研究表明,较小的质膜透性和脯氨酸含量,及较大POD活性,可以作为鸢尾抗旱的3个重要指标。综合分析认为,3种鸢尾植物的抗旱性由强至弱的顺序为溪荪玉蝉花山鸢尾。     

土壤干旱和复水对结缕草生理特性的影响

通过对结缕草在土壤干旱及复水过程中叶片相对含水量(RWC)、游离脯氨酸含量(Pro)、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(TSC)含量等生理指标的测定,研究土壤干旱对结缕草生理特性的影响.结果表明:干旱胁迫引起结缕草的叶片相对含水量明显下降,游离脯氨酸含量、丙二醛含量及可溶性糖含量均随干旱天数的增加呈持续增加的趋势,而叶绿素含量和SOD酶活性先增后减.复水后各项生理指标除相对含水量、游离脯氨酸含量外均随着复水时间的增加逐渐恢复至对照水平.干旱胁迫下,结缕草水分平衡的保持、SOD酶活性及丙二醛含量的增加以及脯氨酸和可溶性糖等渗透调节物质的积累,是结缕草抗旱的重要生理机制.     

弯刺蔷薇与大花白木香越冬抗寒性及其生理差异分析

以弯刺蔷薇(Rosa beggeriana)和大花白木香(R.fortuneana)当年生叶片和枝条为试材,采用电解质渗出率拟合Logistic方程确定低温半致死温度(LT_(50))评价抗寒性,采用过碘酸雪夫氏染色观察茎中淀粉积累,测定相对含水量、丙二醛、可溶性糖、脯氨酸、脱落酸含量以及超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,研究其越冬期间抗寒性变化及其生理基础。结果发现:两种蔷薇叶片抗寒能力相当,但弯刺蔷薇枝条抗寒性远强于大花白木香。与大花白木香相比,弯刺蔷薇在低温驯化初期累积了更多的可溶性糖,并在叶片脱落前可能通过增加的ABA信号促进可溶性糖由叶片向茎中运输并贮存为淀粉,在严冬时期淀粉水解形成更多的渗透调节物质,并通过更高的SOD活性维持氧化还原平衡;而大花白木香中只发现了比弯刺蔷薇中更高的脯氨酸含量和POD活性,这可能难以维持其渗透压和氧化还原平衡并造成了更多的膜脂过氧化伤害,最终导致其枝条的抗寒性远小于弯刺蔷薇。     

水分胁迫对两种野生果树几个生理指标的影响

以新疆特有野生果树天山樱桃和野生樱桃李叶片为试材,采用自然干旱的方法,测定了不同水分胁迫下天山樱桃和野生樱桃李叶片相对含水量、电解质渗出率、脯氨酸含量和可溶性糖含量的变化,并进行了比较。结果表明:随着水分胁迫程度的加剧,天山樱桃和野生樱桃李叶片相对含水量缓慢降低,电解质渗出率升高,脯氨酸含量不断积累,可溶性糖含量先上升后下降。     

低温胁迫对五种景天科多肉植物生理指标的影响

以观音莲(Herba monachosori Henryi)、姬星美人(Sedum dasyphyllum)、奥普琳娜(Graptoveria ‘Opalina’)、白美人(Pachyphytum oviferum)和虹之玉(Sedum rubrotinctum)5种景天科多肉植物3年生扦插苗为试材,以人工低温胁迫的方法,通过对胁迫后植物叶片可溶性糖含量、叶片相对含水量、脯氨酸含量、丙二醛含量、恢复生长后植物成活率的测定,研究了低温对5种多肉植物的生理影响,以期为筛选耐低温多肉植物品种提供参考依据。结果表明:随着低温胁迫的加剧,5种多肉植物体内脯氨酸含量、叶片相对含水量、可溶性糖含量、丙二醛含量在总体上均呈上升趋势,但增幅略有不同。奥普琳娜的叶片相对含水量和丙二醛含量变化最为明显,观音莲最不明显。在低温胁迫后,5种多肉植物中,观音莲的有机溶质脯氨酸和可溶性糖含量最高,奥普琳娜最低。综合分析得出5种多肉植物的耐寒性从强到弱依次为观音莲>姬星美人>虹之玉>白美人>奥普琳娜。     

PEG诱导水分胁迫对柑桔幼苗细胞质膜透性及脯氨酸含量的影响

柑桔叶片相对含水量(RWC)随聚乙二醇(PEG)处理渗透势的降低而依次降低;叶片细胞质膜透性随PEG处理浓度的增加而依次增大;幼苗叶片累积脯氨酸的数量随水分胁迫时间和强度递增。