六倍体小麦第5部分同源组染色体对盐胁迫的反应

用ＮＦＴ营养液培养法研究了中国春及其具有第５同源染色体组染色体的非整倍体系对盐胁迫的反应，结果表明缺失５Ｄ染色体的植株存活力高于整倍体。这种反应很可能与中国春的春性控制基因Ｖｒｎ３的作用有关，源于Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍ ｂｅｓｓａｒａｂｉｃｕｍ第５部分同源染色体组的染色体对小麦植株的耐盐性的改良作用。     

显性矮秆基因Rht10亚染色体水平导入“中国春”的研究

以4D染色体上携有Ms2-Rht10连锁基因的“矮败”小麦为模拟育种目的基因Rht10的供体,以“中国春”为受体,通过中国春与矮败小麦的杂交、回交,利用同源染色体片段间“交换”的功能,解除Rht10与Ms2（太谷核不育基因）的连锁,将Rht10与其所在的一个染色体片段导入中国春4D染色体相应的部位。测得Rht10与Ms2连锁解除时的交换值为0.12%,验证了Rht10与Ms2属密连锁的基因。Rht10导入中国春后,最初获得的是株高为72cm左右的半矮秆可育的“初级目标植株”,以其自交及中国春回交的后代所得的分离比例证实了Rht10通过交换在初级目标植株中处于杂合状态。初级目标植株自交分离出了Rht10纯合、株高为29.3cm左右（与“矮变1号”株高相当）的模拟育种的“目标植株”。Rht10导入中国春后所得的初级目标植株结实率较中国春原种显著降低,而目标植株则是雄性不育的,这表明Rht10在中国春核遗传背景条件下对普通小麦的育性有明显的负面效应。由于Ms2Rht10连锁中的Rht10基因可以在亚染色体水平上被操作,因此可以利用Ms2所标记的普通小麦染色体作为目的基因载体进行小麦属内染色体工程育种。     

种衣剂添加黑曲霉对盐胁迫下玉米苗期生长的影响

为探究种衣剂添加黑曲霉在盐胁迫下对玉米苗期生长的影响,试验设置对照组（CK）、盐胁迫对照组（NCK）、盐胁迫施用种衣剂（NHQ）、无盐胁迫施用种衣剂（HQ）、盐胁迫施用种衣剂并添加黑曲霉（NHQ-A）、无盐胁迫施用种衣剂并添加黑曲霉（HQ-A）6个处理,结果表明,NHQ-A、HQ-A组相较NHQ、HQ组,根长分别增长16.07%和30.06%,叶宽分别增长11.08%和6.88%,叶绿素SPAD值、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性和过氧化氢酶（CAT）活性有明显增加,丙二醛（MDA）含量下降。因此,种衣剂添加黑曲霉对玉米幼苗苗期生长具有一定的促生作用,能够缓解盐胁迫对玉米带来的一部分危害。     

大豆GmFDL06基因抗干旱及耐盐性研究

bZIP转录因子在植物防卫反应和逆境胁迫应答过程中起着十分重要的作用,大豆GmFDL06是bZIP转录因子家族A组成员,其表达水平受PEG和高盐胁迫影响。本研究分析了GmFDL06转基因大豆苗期的抗干旱和耐盐性。PEG和盐处理后GmFDL06转基因植株的相对植株高度(RPH)和相对植株干重(RSDW)显著高于非转基因大豆东农50。在盐胁迫下,GmFDL06转基因植株比东农50伤害程度低,并且GmFDL06过表达减少了Na~+离子积累,降低了盐胁迫带来的伤害,且过表达GmFDL06促进了下游逆境胁迫基因的表达。这些研究结果表明GmFDL06参与大豆非生物胁迫反应,并有潜力改善大豆的干旱和盐胁迫耐受性,为大豆抗逆基因的研究及抗逆大豆材料的筛选提供了依据。     

小麦族的耐盐机制与遗传控制

文章简要综述了国内外近年来对小麦族耐盐机制与遗传控制的研究现状.指出盐胁迫条件下,植株地上部保持较高的K/ha比率是小麦族耐盐性的重要生理机制。概述了小麦属和山羊草属中控制K/ha辨别性状基因的染色体(组)定位情况。     

盐胁迫对小麦代换系光合性状的影响及染色体效应研究

为了选育小麦耐盐基因型,以中国春-Synthetic 6x小麦染色体代换系及其亲本为材料,设置对照(0mmol·L~(-1) NaCl)和盐胁迫(150mmol·L~(-1) NaCl)2个处理,通过测定不同处理条件下代换系幼苗比叶重、叶绿素和类胡萝卜素含量及光合速率的变化,探讨盐胁迫对小麦代换系幼苗光合性状的影响,并对其调控相关特性的基因进行染色体定位。结果表明,盐胁迫导致多数小麦代换系叶绿素和类胡萝卜素含量、比叶重、光合速率降低;盐胁迫条件下,Synthetic 6x的2D染色体上可能存在诱导比叶重升高的基因,1A、5A、7A、2B、3B、5B、6B和6D染色体上可能存在诱导叶绿素含量增加的基因,1A、4A、7A和5B染色体上可能存在诱导类胡萝卜素含量增加的基因,1A和7D染色体上可能存在诱导幼苗光合速率增强的基因,即Synthetic 6x的1A染色体上可能存在调控光合特性的关键基因。     

盐胁迫下 4 个不同耐盐基因型水稻 Na+ 、K+ 积累效应

选取耐盐性较强的水稻株系‘Fl478’、‘JX99’、‘Pokkali’和盐敏感型品种‘IR29’,设置 6 个 NaCl 浓度梯度处理, 分别为 0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,采用桶栽土培的方法培育至孕穗期,研究盐胁迫对孕穗期水稻植株不同 器官 Na+ 、K+ 分配规律与积累的影响。结果表明：（1）盐胁迫下水稻株系不同器官 Na+ ,K+ 的积累效应存在差异,水稻 株系耐盐性的差异主要表现在根系,而叶鞘对 Na+ 、K+ 的吸收与分配的差异明显。（2）耐盐植株根系聚 Na+ 能力较强, 叶片、叶鞘积累较多的 K+ ,而感盐品种根系积累 K+ 和 Na+ 以缓解根系渗透胁迫,调节根系 Na+ /K+ 平衡稳态,保持水稻 正常的代谢活动。（3）叶鞘是水稻植株关键的 Na+ -K+ 调库,通过吸收和分配 Na+ 来调节根、叶、叶鞘 Na+ /K+ 平衡以提 高水稻耐盐性。（4）耐盐株系叶鞘向叶片选择运输 K+ 的能力、限 Na+ 运输能力强于盐敏感品种,叶鞘对 Na+ 、K+ 吸收 与分配运输能力的大小,决定水稻株系的耐盐性,具体表现耐盐品种叶鞘向吸收与运输 K+ 能力较强、根系限 Na+ 能力 显著高于感盐植株。（5）0.4%~0.5%盐浓度限制水稻叶鞘 Na+ -K+ 库吸收与分配能力,各组织中 Na+ /K+ 失衡,植株耐盐 性降低,受盐害程度加深。（6）盐胁迫促进水稻株系叶鞘向根系吸收较多 Na+ 和向叶片、根系输出 K+ ,却限制 Na+ 对 叶片的分配,保证根系保持较高的 K+ /Na+ ,耐盐幼嫩叶片积累较多的 K+ 以维持叶片组织保卫细胞渗透平衡,保证水稻 植株获得生活必需的光合原料,而盐敏感植株积累的 K+ 主要用于缓解组织渗透胁迫,以维持正常生命活动。     

橡胶树ICE转录因子对盐胁迫的响应及功能鉴定

ICE（inducer of CBF expression）是类似MYC（myelocytomatosis）的bHLH（basic helix-loop-helix）转录因子,在植物应对低温、干旱、高盐等非生物胁迫中起重要的调节作用。本研究通过qPCR分析橡胶树ICE家族成员的表达模式。结果表明：5个ICE家族成员均响应盐胁迫上调表达。在盐胁迫2 h时,HbICE2、HbICE3、HbICE4和HbICE5显著上调表达;在盐胁迫4 h时,HbICE4和HbICE5的表达量达到最大值,其中HbICE4的上调幅度最大;HbICE1在盐胁迫4 h内无显著变化,但在处理8 h时显著上调表达。过表达这5个ICE家族成员均可不同程度地提高拟南芥的耐盐性,其中过表达HbICE4的植株对盐胁迫的抗性最强,在盐胁迫下,野生型拟南芥（WT）全部枯萎,而HbICE4转化植株的存活率为96.29%,平均单株鲜重为0.03 g,平均单株干重为0.0035 g,在HbICE家族成员转化株系中均表现最高。在盐胁迫下,WT和HbICEs转基因植株的电导率均显著增加,叶绿素含量和相对含水量均显著降低,其中HbICE4转化植株的相对电导率的增加幅度最小,叶绿素含量和相对含水量的降低幅度最小。因此,HbICE4转化植株的抗盐性可能与增强膜系统的稳定性和减缓叶绿素降解和保持相对含水量有关。该研究结果对橡胶树HbICE家族成员的生物学功能有了新的认识,有望为改良农作物耐盐性提供候选靶基因。     

盐胁迫对不同水稻品种光合特性和生理生化特性的影响

 用2个耐盐水稻品种和2个盐敏感型水稻品种为材料,研究盐胁迫对水稻植株生物量积累、光合特性等生理特性的影响。结果表明,在盐胁迫条件下,耐盐水稻品种和盐敏感型水稻品种地上和根系的干鲜质量均呈下降趋势,其中,以盐敏感型水稻品种的地上部鲜质量与根系干质量的下降最为显著。盐胁迫条件下,水稻叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾作用（Tr）和表观叶肉导度（AMC）均呈不同程度的下降趋势。其中,耐盐水稻品种Pn、Gs、Tr和Pn/Ci的下降均低于盐敏感型水稻品种。同时,耐盐品种水分利用效率（WUE）也高于盐敏感型品种。盐胁迫条件下,耐盐水稻品种和盐敏感型水稻品种的胞间二氧化碳浓度（Ci）变化并不明显,气孔限制百分率（Ls）均较低,品种间差异也不显著,而表观叶肉导度显著下降,由此推测盐胁迫条件下Pn的下降并非因为气孔的限制,而与RuBPCase活性的下降有关。盐胁迫条件下水稻叶片和根系的渗透性调节物质脯氨酸、总氨基酸和可溶性糖含量上升,其中以可溶性糖含量上升最为显著（P＜0.01）。盐胁迫下叶片保护酶SOD、POD和CAT活性增强,膜透性增强,丙二醛含量增加,同时,根系活力下降。     

高大山羊草抗白粉病基因向普通小麦转移

借助于 Ａвзис（四倍体－Ａврора高大山羊草）代换的形式可以获得一系列含有减数分裂时 ２１的Ａврора品系和某些高大山羊草特有的性状。对白粉病抗性不同的Ａврора品种的８个品系是由其杂交而成的。杂种的染色体配对和对白粉病抗性的研究证明了所有代换系有一个或至少有一个同源染色体。但是，某些品系之间什么样的高大山羊草染色体代换小麦的同源染色体是有差异的、为了识别这些品系中的两个同源组与中国春代换系杂交的 1Ｅ（１Ｄ）、２Ｅ（２Ｄ）、３Ｅ（３Ｄ）、４Ｓ１（４Ｄ）、５Ｕ（５Ｄ）、６Ｒ（６Ｄ）、７Ｅ（７Ｄ）杂种染色体配对，研究结果证明了一个高大山羊草染色体代换了ＡＢｐｏｐｅ小麦中的６Ｄ染色体；从这些染色体能够了解６Ｓ１或６Ｓｓｈ随体携带抗白粉病的显性基因，引起上层穗芒和茎秆表面花青素着色发育不全。     

小麦TaHKT家族基因的生物信息学分析

高亲和性钾离子转运蛋白（high-affinity K⁺ transporter，HKT）是植物体内一种非常重要的离子转运蛋白，具有运输Na⁺/K⁺的能力，在植物响应盐胁迫过程中发挥重要作用。为系统了解小麦TaHKT家族基因，挖掘有效的小麦耐盐基因，本研究采用生物信息学的方法，对小麦TaHKT家族基因进行了全基因组分析，鉴定了家族成员，构建了系统进化树,并对其跨膜结构域、染色体定位、基因结构、Motif、上游顺式作用元件、共线性以及表达谱等进行了分析。结果鉴定出23个TaHKT基因，其编码蛋白质长度为443~590 aa，等电点范围8.2~10.4，跨膜结构域为6~8个。23个基因分布于小麦的2、4、6、7号染色体上，根据亲缘关系可将其分为3个亚族，同一亚族的成员具有较为相似的Motif组成和基因结构。23个基因中，发现了4对串联重复基因，10对大片段复制基因，具有良好的共线性。顺式作用元件分析发现，大部分TaHKT成员含有盐胁迫响应元件MYB、G-box、ABRE和DRE。表达谱分析发现，TaHKT基因在小麦的16种组织中均有表达，在根、茎中的表达量较高，其中TraesCS4D02G361300（ID,下同）在根中的表达量最高。在盐胁迫处理后，不同成员对盐胁迫响应程度不同，TraesCS7B02G318400在盐胁迫处理后表达量逐渐降低；TraesCS2B02G451400和TraesCS2D02G428200在盐胁迫处理后的表达量也明显降低；TraesCS2B02G451800在根部几乎不表达，但在受到盐胁迫处理后表达量逐渐提高，推测它们在小麦抵御盐胁迫过程中发挥不同作用。     

水稻苗期盐胁迫下叶绿素荧光参数的QTL分析

 应用247个株系组成的珍汕97B/密阳46重组自交系群体及其相应的含250个分子标记的高密度分子遗传图谱,通过复合区间作图法,对苗期水培和盐胁迫条件下水稻叶片叶绿素荧光参数进行了数量性状座位（QTL）分析。检测到控制水稻叶片叶绿素荧光参数（Fo、Fm和ΦPSⅡ）的7个主效应QTL,分布在水稻的第1、4、5和11染色体上,贡献率为598%～10.74%。其中,控制水培条件下Fm的QTL与控制盐胁迫下Fo的QTL均位于第5染色体的CDO82-RG413标记区间,说明此区间的QTL具有多效性,可同时影响Fm、Fo两个叶绿素荧光参数。     

盐旱交叉胁迫对花生生长发育和生理特性的影响

为了探究盐旱交叉胁迫对花生生长发育的影响,以抗旱不耐盐花生品种花育22和抗旱耐盐花生品种花育25为试验材料,通过防雨棚盆栽试验研究了干旱、盐、盐+干旱、干旱后复水+盐等4种胁迫对花生产量、农艺性状、生物量、叶绿素SPAD值、丙二醛含量、活性氧清除能力及渗透调节物质含量的影响。结果显示：各胁迫处理均显著抑制了两个花生品种植株的生长和荚果产量,其中,盐胁迫对花育22生长的影响大于干旱胁迫;盐+旱胁迫下,两个花生品种受伤害程度最大,产量最低。与单一盐胁迫相比,干旱预处理提高了盐胁迫后期花生超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,增强了植株活性氧清除能力,降低了叶片丙二醛含量,从而缓解盐胁迫对膜系统的过氧化伤害,提高了叶绿素含量,促进了植株生长,增加了干物质积累,最终提高盐胁迫下花生产量。另外,与单一盐或干旱胁迫相比,盐+旱胁迫对花育22和花育25的伤害均加重,而干旱预处理有利于2个品种在盐胁迫下活性氧代谢和光合色素的提高,促进植株的生长,提高植株对盐胁迫的交叉适应能力,从而缓解盐胁迫对花生植株的抑制作用。      

春小麦品种抗条锈基因的染色体位置及其相互作用

春小麦品种Ｌｅｍｈｉ中有１个基因，品种Ｌｅｅ、Ｃｏｍｐａｉｒ和Ｆｉｅｌｄｅｒ各有２个基因，每个基因能抗由Ｐｕｃｃｉｎｉａｓｔｒｉｆｏｒｍｉｓ引起的条锈病．为了确定这些基因的染色体位置，将这些品种同感病的二倍体中国春（ＣｈｉｎｅｓｅＳｐｒｉｎｇ）小麦及一套非整倍体的中国春小麦杂交．单体的Ｆ＿１植株由细胞学确定，在温室中生长并且自交以产生Ｆ＿２种子，Ｆ＿２幼苗连同亲本用选择的北美条锈菌接种。结果证明：Ｆｉｅｌｄｅｒ中的Ｙｒ＿６是在７Ｂ染色体上，Ｃｏｍｐａｉｒ中的Ｙｒ＿８是在染色体２Ｄ上，又指出Ｌｅｍｈｉ品种中的Ｙｒ＿（ｌｅｍ）是在染色体１Ｂ上；Ｌｅｅ中的Ｙｒ（Ｌｅｌ）是在５Ｄ染色体上，Ｙｒ＿（ｌｅ２）是在６Ｄ上；Ｃｏｍｐａｉｒ中的Ｙｒｃｏｍ在染色体５Ｂ上及Ｆｉｅｌｄｅｒ中的Ｙｒ＿（Ｆｉｅ）在６Ｄ上。用北美条锈小种测试检查不出Ｌｅｅ中的基因Ｌｒ＿７。作者建议正式命名Ｙｒｃｏｍ为Ｙｒ＿（１９），Ｙｒ＿（Ｆｉｅ）为Ｙｒ＿（２０），Ｙｒ＿（Ｌｅｍ）为Ｙｒ＿（２１），Ｙｒ＿（Ｌｅｌ）为Ｙｒ＿（２２），Ｙｒ＿（ｌｅ２）为Ｙｒ＿（２３）。     

花生根部耐盐相关miRNAs的鉴定与功能分析

miRNAs作为一种基因表达调控子在植物应答胁迫的过程中起着重要的作用,当花生受到盐胁迫时,也会有相应的miRNAs参与基因表达调控应答胁迫。本研究对200份花生品种进行萌发期耐盐性鉴定,获得了高耐盐花生品种3份,中耐盐花生品种5份,盐高敏感品种4份。并对不同耐盐性花生品种在盐胁迫处理条件下进行了抗氧化酶活性(SOD,POD,CAT)和MDA含量的测定。结果表明,耐盐性花生品种清除活性氧的能力大于盐敏感型。盐胁迫条件下,耐盐性花生植株MDA含量较少,受到的伤害相对较小,而盐敏感植株的受伤害程度最大,也证明了耐盐性花生品种在受到盐胁迫伤害时植物体内存在更强大的保护作用。通过小RNA测序及对靶基因序列进行功能分析和同源序列功能检索,获得了8条花生耐盐相关保守miRNAs序列,miR159-1,miR159-2,miR159-3,miR164-2,miR167-3,miR319-1,miR319-2,miR2111-1。荧光定量PCR测定结果表明,这些花生保守miRNAs受盐胁迫诱导,并调控其靶基因的应答反应。     

盐胁迫下玉米WRKY转录因子生信及表达分析

WRKY是一类在逆境胁迫响应中起重要调控作用的转录因子。基于盐胁迫下的玉米转录组数据,确定了16个差异表达的WRKY基因家族成员。利用生物信息学方法对各成员理化性质、染色体分布、蛋白保守结构域、系统进化、顺式作用元件及盐胁迫下的相对表达量进行分析验证。结果表明,16个差异表达的WRKY基因家族成员主要分布在玉米的7条染色体上,各成员之间理化性质存在差异。qRT-PCR 验证结果表明,不同基因家族成员对盐胁迫的敏感程度不同,对胁迫处理时间的响应也有所不同。ZmWRKY106、ZmWRKY108、ZmWRKY91、ZmWRKY27在盐胁迫后24 h内均未参与表达,经盐胁迫处理6 h后ZmWRKY63表达量达到最高。各家族成员对盐胁迫的响应及敏感程度不同,可能与各成员间理化性质和结构的差异以及所含的顺式作用元件、内含子和motif类型有关。     

大豆GmLecRlk基因耐盐功能分析

凝集素类受体蛋白激酶属于类受体蛋白激酶（RLKs）家族,在植物的抗病防御反应、生长发育、胞内信号传导以及非生物胁迫反应过程中发挥重要作用。实验室前期对过表达抗逆转录因子GmNFYB1大豆进行转录组测序,获得了差异表达基因GmLecRlk(Glyma.07G005700),其开放阅读框长度为546 bp,编码181个氨基酸,蛋白结构域分析显示其含有两个丝氨酸/苏氨酸激酶结构域,属于一种G型凝集素类受体蛋白激酶。实时荧光定量PCR结果显示,GmLecRlk基因在大豆的根、茎、叶、荚中均有不同程度的表达,在根中表达量最高;200 mmol/LNaCl处理下,GmLecRlk的mRNA丰度先降低后升高,在12 h时达到最高值,表明该基因参与大豆对盐胁迫的响应。利用发根农杆菌K599获得GmLecRlk过表达转基因发状根复合植株,在盐胁迫处理下,其存活率高于对照;在拟南芥中异源表达GmLecRlk基因,转基因拟南芥在盐胁迫处理下的萌发率、绿化率和根长均高于野生型拟南芥。综上所述,GmLecRlk参与大豆对盐胁迫的反应,过量表达基因能提高大豆和拟南芥的耐盐性,为培育和改良抗盐大豆新品种提供新的途径...     

叶面喷施海藻提取物对甘蔗干旱胁迫的缓解效应

为研究叶面喷施海藻提取物对干旱胁迫下甘蔗叶片生理参数及植株形态指标的影响,以‘YT159’和‘ROC22’两个品种甘蔗为试验材料,采用盆栽方法,设置正常灌溉组（C）和干旱胁迫组（D）,分别通过喷施不同用量（SE1、SE2）海藻提取物,测量分析植株形态指标株高、茎径、植株鲜重以及叶片生理参数,包括水分参数、抗氧化酶活性等。结果表明：正常灌溉组喷施海藻提取物的处理（C+SE1、C+SE2）甘蔗叶片生理参数以及形态指标与不施用海藻提取物处理相比差异不显著。干旱胁迫组喷施海藻提取物（D+SE1、D+SE2）与不喷施海藻提取物的C相比,叶片脱水速率、电导率、脯氨酸含量显著降低,叶片超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性、相对含水量、植株鲜重显著增加,同时抗旱系数显著提高,2个品种中‘YT159’提高幅度较大,‘ROC22’提高幅度相对较小。因此,叶面喷施海藻提取物能显著改善干旱胁迫下甘蔗叶片生理参数和植株形态指标,提高植株鲜重,从而缓解干旱胁迫对甘蔗造成的伤害,提高甘蔗抗旱能力。     

茶树WOX基因家族的鉴定和表达模式分析

WOX转录因子在植物的生长发育和非生物胁迫响应中起着重要的调控作用.文章基于全基因组数据,从茶树基因组中鉴定出29个WOX基因,并对其基因结构、进化关系、保守域、染色体定位进行分析,同时分析了它们在PEG诱导的干旱胁迫、盐胁迫处理中的转录组数据.结果表明,29个CsWOX(茶树WOX)基因在茶树染色体上分布不均;根据进...     

水稻盐胁迫应答的分子机制

水稻是一种对盐胁迫中度敏感的作物,它的耐盐性反应是个复杂的过程,包括对外界盐信号的感知和传递、特异转录因子的激活和下游胁迫应答基因的表达。综述了负责维持和重建离子平衡的Na+转运蛋白、转录调控因子和渗透调节基因的功能。它们的作用结果,或通过将盐离子隔离进液泡,或排出体外,或在胞质中积累大量渗透调节物质,最终使得植株表现耐盐性。