植物非生物胁迫代谢组学研究进展

代谢组学借助现代检测技术,通过对胁迫条件下植物体内各代谢产物进行定性、定量分析,从而发现植物逆境下代谢调控规律及网络,是研究植物逆境下代谢动态调控的一个平台。综述了植物代谢组学研究成果,从代谢物质类别角度综述了植物非生物胁迫下氨基酸类、糖类、胺类等物质的含量变化规律及其调控功能,并探讨了植物代谢组学现存的主要问题及今后的研究方向。     

花生非生物胁迫响应转录因子研究进展

花生生育期易遭受干旱、低温、高盐等非生物胁迫,影响其出苗、开花、营养物质积累等过程,从而造成花生产量和品质的下降。在作物遭受非生物胁迫时,通过转录因子调控下游功能基因的表达,是植物应对胁迫的一 种重要调控模式。本文对非生物胁迫相关的转录因子NAC、AP2/ERF、bZIP、MYB等基因家族的结构、功能及相关基因在花生抗逆反应中的研究进展进行了综述,为花生抗逆分子育种提供参考。     

花生中蔗糖合成酶基因AhSuSy在花生中的组织表达及对非生物胁迫响应研究

低温、高盐和干旱胁迫严重影响植物的生长和产量。本研究以花生品种花育33号为实验材料,根据cDNA文库中已知的蔗糖合成酶基因AhSuSy全长序列设计引物,通过RT—PCR克隆到该基因。通过荧光定量PCR分析了该基因在花生各组织中的表达及在低温、高盐等非生物胁迫下的表达。结果显示,该基因为组成型表达基因,在叶片和根中表达量较高,在花中表达量最低;AhSuSy基因在花生的叶片和根中对低温均没有明显响应,但在花生根中受高盐胁迫和干旱胁迫明显诱导,说明该基因可能参与了花生对高盐和干旱胁迫的适应性调控;AhSuSy在花生根中受ABA的明显诱导,说明该基因对花生非生物胁迫的调控可能是以依赖ABA的方式进行的。     

镉胁迫对花生叶片衰老的影响

试验在盆栽条件下研究了镉胁迫对花生叶片衰老的影响。结果表明,轻度镉胁迫（1．00mg／kg）对豫花15号和XB023叶片中叶绿素含量,光合速率及保护酶活性影响不大,叶片未表现明显衰老;中度镉胁迫（2．50mg／kg）降低了豫花15号叶片的叶绿素含量和光合速率,增加了SOD、POD、CAT含量,叶片出现衰老迹象,但对XB...     

植物次生代谢产物及其在环境胁迫中的抵御作用

次生代谢过程是植物在长期进化中对生态环境适应的结果,它在处理植物与生态环境的关系中充扮着重要的角色.文章简单阐述了植物次生代谢产物的种类,综述了植物次生产物对环境胁迫的防御作用,以期利用植物次生产物保护处于逆境中的植物.     

非生物胁迫调控甜菊糖苷合成的研究进展

甜叶菊是一种新型糖源植物,其叶片富含的甜菊糖苷受多种非生物胁迫影响。本文从水分胁迫、温度胁迫、盐碱胁迫和重金属胁迫4个方面切入,综述国内外近十年来关于非生物胁迫对甜菊糖苷形成和积累的影响,探讨甜菊糖苷响应非生物胁迫的可能机制,并对未来研究提出可行性建议,指出需要加强甜菊糖苷耐非生物胁迫的分子机制研究、甜菊糖苷对共胁迫的响应机制研究和非生物胁迫与甜菊糖苷积累的全生育期研究。本综述旨在为非生物胁迫调控甜菊糖苷积累提供理论依据,为甜叶菊抗性机理研究、选育培育抗性新品种以及优质高产栽培提供理论参考。     

花生DREB类转录因子基因AhDREB3的序列及非生物胁迫下表达分析

DREB类蛋白属于AP2/ERF转录因子家族的一个亚家族,在植物非生物胁迫抗性调控中具有重要功能。为了挖掘花生逆境胁迫相关功能基因AhDREB3,从已公布的花生基因中找到干旱应答元件结合蛋白3（AhDREB3）的编码基因全序列,做编码蛋白的进化分析。根据已知序列设计引物,通过荧光定量PCR检测了该基因在低温、高盐和干旱胁迫下及对外源ABA响应和表达。荧光定量PCR结果显示,AhDREB3基因在花生的叶片和根中对低温没有响应,对高盐（叶片和根）和干旱（根）胁迫有较大响应,说明它可能参与了花生对高盐和干旱胁迫的适应性调控。此外,AhDREB3基因的表达在花生叶片和根中对外源ABA响应变化小,暗示了该基因在花生中可能通过不依赖于ABA的方式起作用。     

水分胁迫对大豆幼苗叶片内源激素的影响

在盆栽条件下对大豆苗期进行干旱和渍水胁迫处理,测定在逆境条件下,大豆叶片内源激素的变化.结果表明:水分胁迫改变了大豆幼苗叶片内源激素的平衡.干旱胁迫下,ZR的绝对含量降低,ABA、GA3的绝对含量增加,导致IAA/ABA、ZR/ABA、GA3/ABA比值降低;而水渍胁迫下,GA3、IAA的绝对含量增加,ABA的绝对含量降低,ZR/ABA、IAA/ABA、GA3/ABA比值增加.     

高温和干旱胁迫下茶树叶片内源激素含量变化及其相关基因的表达分析

高温干旱极端环境严重影响茶树生长发育,以及茶叶产量和品质,激素作为植物响应逆境胁迫的重要信号因子,其在茶树响应高温和干旱胁迫过程中的分子机理少有报道。以龙井长叶为材料,对高温和干旱胁迫下茶树叶片中内源激素含量的变化及其相关基因的表达水平进行了系统分析。结果表明,高温和干旱胁迫下茶树叶片中生长素(IAA)、赤霉素(GA₃)含量显著降低,玉米素核苷(ZR)含量略有升高,推测茶树通过减少促生类激素来延缓生长以适应胁迫影响;同时,大量IAA、GA₃、ZR生物合成和信号响应相关的基因显著差异表达,为解释激素含量变化及信号转导提供了分子基础。脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)作为逆境响应激素其含量在高温和干旱胁迫下均显著增加,这可能依赖于ZEP、NCED、SDR等ABA生物合成途径基因和LOX、OPR、ACX等JA生物合成途径基因的上调表达;另外,许多PYR/PYL、PP2C等ABA信号途径基因以及JAZ、MYC2等JA信号途径基因也显著差异表达,暗示了ABA和JA信号途径在茶树响应高温和干旱胁迫过程中的重要作用。研究结果为进一步探究茶树依赖内源激素的高温...     

花生AhFUSCA3基因的原核表达及在非生物胁迫下的表达分析

根据本实验室已获得的花生AhFUSCA3基因(NCBI登录号JX420284)序列,设计特异引物,构建原核表达载体,进行了重组蛋白表达分析,获得了分子量为42KD左右的目的蛋白条带;利用荧光定量PCR(Quantitative Real-time RT-PCR)方法,检测了AhFUSCA3基因在低温、高盐和干旱胁迫条件下的表达情况。结果显示,AhFUSCA3基因在低温和高盐处理的花生叶片中表达量明显上调,但在干旱处理的叶片中表达量则有明显下降。以上结果表明AhFUSCA3基因可能参与了花生对低温、高盐和干旱的抗性调控。     

水分胁迫对玉米叶片水分代谢的影响

试验在盆栽人工控制水分的条件下,比较了不同水分胁迫强度对不同抗旱性玉米杂交种叶片水分代谢的影响。结果表明,水分胁迫下玉米叶片水势、相对含水量、气孔导度和蒸腾速率均明显降低,随胁迫程度增强,降低幅度增大。其中叶片水势和叶片相对含水量与品种抗旱性密切相关,蒸腾速率和气孔阻力与品种抗旱性关系不明显。     

铝胁迫对花生根系的影响

花生发芽期、苗期和成熟期的根系性状研究表明,铝胁迫对花生根系的生长发育有较大的影响,Ａｌ＾３＋含量与胚根和胚轴的伸长呈显著负相关,不同基因型根系受铝毒危害有明显差异,耐铝基因型可能在根际形成ｐＨ障碍。早期直接测定花生根系性状指标,有助于评价和筛选耐铝毒材料。     

水分胁迫对荔枝叶片内源激素含量的影响

以适应山地栽培抗旱性较强的东刘1号和适应河边栽培抗旱性较弱的陈紫2年生盆栽实生荔枝幼苗为试验材料,研究了水分胁迫对荔枝叶片内源激素含量的影 响。结果表明:水分胁迫下,荔枝叶片ABA含量上升,IAA和GA含量下降;抗旱性强的品种ABA含量上升的幅度,IAA和GA+,含量下降的幅度均大于抗旱性弱的品种 。ZR含量的变化与品种的抗旱性有关,抗旱性弱的品种叶片ZR含量上升,抗旱性强的品种叶片ZR含量下降     

花生中UDP-glucosyltransferase基因的克隆及在非生物胁迫下的表达研究

通过RACE技术从花生叶片cDNA中克隆到了UDP-glucosyltransferase基因,命名为AhUGT83A1-like （Genbank注册号为KF411463）。该基因全长为1 530bp,ORF为1 380bp,编码460个氨基酸。序列比对与进化分析结果表明,该序列有保守的UDPGT结构域,并且与其它植物的UGT蛋白同源性较高。荧光定量PCR结果表明,AhUGT83A1-like基因在高盐和低温处理的花生根和叶片中均上调表达;在干旱处理时,根中表达也受到显著上调,但叶片中表达量则有明显下降。以上结果表明AhUGT83A1-like可能参与了花生对干旱、低温和高盐的抗性调控。ABA处理结果表明,AhUGT83A1-like在花生根中对ABA响应明显,但在叶片中对ABA没有明显响应,表明该基因在花生根中对非生物胁迫的调控可能是以依赖ABA的方式发挥作用的。?     

哈茨木霉T2-16代谢产物对花生种子活力和抗黄曲霉菌 侵染能力的影响

应用哈茨木霉T2-16发酵产物对花生进行浸种处理,测定该发酵产物对花生种子活力及抗黄曲霉菌侵染能力的影响。结果表明：木霉发酵产物可提高花生的种子活力,表现为促进种子提早萌发、提高种子活力指数和降低种子相对电导率;该发酵产物可增强种子中与抗病性密切相关的酶活性,降低黄曲霉菌对花生的侵染。     

断根深度对花生叶片氮代谢特性及产量的影响

采用箱栽和田间试验相结合的方法,研究了断根深度对花生叶片氮代谢特性及产量的影响。结果表明:各断根深度在断根后初期(5~10d)均造成叶片含氮量、氮积累量、可溶性蛋白质含量和硝酸还原酶活性降低,并随着断根深度的增加降低幅度增大;10~15d之后则随着断根深度的增加呈升高的趋势,以断根深度15cm处理的叶片含氮量、氮积累量、可溶性蛋白质含量和硝酸还原酶活性最高。适度断根处理(10~15cm)显著提高花生产量、有效果数和百果重。过度断根处理的叶片含氮量、氮积累量、可溶性蛋白质含量和硝酸还原酶活性则一直低于对照处理。表明适度断根处理短时间内降低了花生叶片氮代谢水平,但之后能够延缓花生叶片氮代谢水平的下降速度,保持生育后期叶片具有较高的氮代谢水平,增加生物产量、荚果产量、有效果数和百果重。花生的适宜断根深度为10~15cm。     

不同生育时期追肥对花生功能叶片内源激素和籽仁品质的影响

为探明不同生育时期追肥对花生功能叶片内源激素水平的变化及其与叶片功能的关系,在田间条件下,以青花5号花生品种为材料,系统研究了苗期、花针期、结荚期追肥对花生功能叶片内源激素和籽仁主要营养成分含量的影响。结果表明,花针期或结荚期追肥可明显提高花生功能叶片IAA、GA、ZR含量,降低ABA含量,是延缓叶片衰老、延长叶片功能期、促进光合作用的重要生理基础;可增加花生籽仁蛋白质、脂肪、油酸和棕榈酸含量,降低总糖含量,提高油亚比,同时增加氨基酸总量,提高缬氨酸、异亮氨酸、色氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸6种必需氨基酸含量。     

杧果NFU家族基因的克隆、鉴定及其对非生物胁迫的响应分析

从二倍体杧果‘桂热82’中克隆和鉴定了4个Fe-S簇装配所需的NFU支架蛋白编码基因,命名为MiNFU1~ MiNFU4。MiNFU2和MiNFU3拥有全部3个NFU蛋白典型的Motif基序,MiNFU1缺失Motif 3而MiNFU4缺失Motif 1和Motif 2;MiNFU1~MiNFU3拥有相似的三级结构,而MiNFU4的三级结构与其差异较大,极为独特;13种不同科属植物之间的NFU家族成员数目略有差异,拟南芥、盐芥和短柄草3种一年生草本植物基因组中含有更多的支架蛋白,而非功能性支架蛋白在杧果、草莓、桃、苹果、柑橘和葡萄等多年生果树作物中更易发生丢失;植物NFU同源蛋白在系统发育树上可以分为2个亚家族,且在遗传进化关系上差异较大,同为十字花科、禾本科或蔷薇科植物的NFU同源蛋白分别倾向于紧密聚在一起,杧果NFU蛋白与柑橘和番茄相应的同源蛋白紧密聚在一起;杧果NFU家族基因在不同组织/器官中的表达水平差异显著,MiNFU2在所有检测组织中的整体表达表达水平最高,其次是MiNFU4和MiNFU1,而MiNFU3整体表达水平最低,杧果NFU家族基因均在幼苗叶片中的表达量最高,其次是韧皮部和盛开期花朵,在果实（幼果和熟果）中的表达水平相对较低;杧果NFU家族基因在转录水平对缺铁、高铁毒害、NaCl、PEG和低温处理的响应差异明显,虽然MiNFU3的整体表达最低,但却不受5种非生物胁迫的影响,MiNFU1和MiNFU4对高铁处理最为敏感,其表达水平在‘桂热82’幼苗全身组织均受高铁处理的调控而显著增加。此外,NaCl处理显著增加MiNFU1在根部的表达量,缺铁和PEG处理倾向于降低根部响应的NFU基因的表达水平,而低温处理倾向于降低叶片中响应的NFU基因的表达水平。本研究为明确杧果Fe-S簇装配分子机制提供基因资源,并为解析热带作物果树铁素营养和铁代谢奠定理论基础。     

苎麻响应非生物胁迫的生理学研究进展

极端天气和土壤污染等非生物胁迫严重影响了我国作物生长发育、品质和产量。作物响应非生物胁迫的生理机制研究对理论和实际应用都具有重要意义。苎麻主要通过生长形态、叶绿素含量以及体内渗透调节物质和抗氧化系统改变等多个途径来适应环境,文章重点围绕干旱胁迫、渍水胁迫、重金属胁迫和高温胁迫四大类型胁迫的生理机制进行了综述,并从转录组、基因表达谱和苎麻响应非生物胁迫相关基因功能等分子生物学层面阐明了耐逆的机制,以期为苎麻适应逆境遗传改良等研究提供参考。     

水分胁迫对花生生长发育影响的研究进展

综述了在水分胁迫条件下,花生形态特征及生理功能变化的研究进展,建议了花生旱作栽培的研究方向.