巨桉EgrZFP6基因在非生物逆境胁迫响应中的功能

【目的】通过对巨桉非生物逆境响应相关基因EgrZFP6(Eucgr.A01232)蛋白结构和基因功能的初步研究,探讨该基因在巨桉非生物逆境响应中所发挥的作用,为桉树抗逆育种提供理论基础。【方法】首先利用CDD在线软件分析EgrZFP6编码蛋白序列的结构域,并利用NCBI中的Blast软件搜索与EgrZFP6蛋白序列相似程度较高的其他物种中ZFP蛋白,用Clustalx进行多序列比对,联合分析、比较它们的结构域。然后,构建EgrZFP6∷s GFP融合载体,采用基因枪轰击洋葱表皮方法对EgrZFP6蛋白表达进行亚细胞定位;同时,构建35S∷EgrZFP6超表达载体,采用花序侵染法进行拟南芥遗传转化;对获得的超表达拟南芥转基因纯合株系,分析其正常条件、低温、干旱和高盐等非生物逆境处理下的表型变化;利用酵母双杂交法筛选到与EgrZFP6互作蛋白Egr ERF4(Eucgr.F01164),并对低温、干旱和高盐等非生物胁迫下巨桉植株中Egr ERF4的表达情况用实时荧光定量RT-PCR方法进行分析。【结果】巨桉EgrZFP6编码蛋白为1个典型C2H2型锌指结构蛋白,有2个包含QALGGH序列的植物特有锌指结构域,1个乙烯响应元件结合因子相关双性抑制子EAR基序和1个L-box基序;亚细胞定位结果表明EgrZFP6表达蛋白定位在细胞核中;与野生型对照相比,EgrZFP6超表达的拟南芥转化植株中,主根伸长生长受到一定抑制,对低温敏感性增强,PEG(1 g·L-1以上)处理能促进侧根增加和伸长,植株根伸长对高盐抑制作用的耐受性有一定程度提高。乙烯响应相关转录因子基因Egr ERF4编码蛋白能够与EgrZFP6编码蛋白互作;正常巨桉植株不同低温(-8,-4,0,4℃)2 h处理下,除-8℃外,Egr ERF4表达均呈现被诱导趋势;4℃低温不同时间(0.5,2,6,12,24,48 h)处理下,基因也被诱导表达;干旱条件下,随处理时间延长,基因表达被严重抑制,而高盐(200 mmol·L-1)胁迫则能促进Egr ERF4表达。【结论】EgrZFP6转录因子可能通过与Egr ERF4互作参与巨桉低温、高盐和干旱胁迫响应。在低温胁迫下发挥负调控作用;而在干旱和高盐逆境条件下能通过改变植株根构型,一定程度上提高对逆境的适应能力。     

女贞基因转化对胁迫试剂抗性的研究

女贞（Ligustrun lucidum Ait）具有很强的防风、滞尘抗烟功能,是重要的城市绿化常绿阔叶树种之一。在山东受地域及气候的影响,该树种常常产生冻害,影响了城市园林绿化的效果。近年来,转基因技术为解决植物耐寒问题提供了有效途径。目前报道的有大豆、烟草、毛白杨等植物,通过应用转基因技术改变了某些生理特征。这些植物在转基因过程中,通常都要进行抗生素压力的确定,然后进行抗性筛选。女贞转入抗寒基因的研究尚未见报道。为将抗寒基因成功转入女贞做好准备,我们进行了女贞对协迫试剂的抗性初步研究。     

铁皮石斛多糖合成相关基因在不同组织及低温胁迫下的表达分析

为探讨多糖合成基因对铁皮石斛生长发育的调控作用及低温胁迫对多糖合成基因的影响,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对铁皮石斛多糖合成途径中UAM、UGP、RHM、SPS、CSLA和PGM基因在不同组织(根、茎、叶、花)及0℃胁迫24 h的表达水平进行定量分析.结果显示:GAPDH基因在5个候选基因中稳定性最高,...     

干旱胁迫对转SacB基因、转BADH基因的美丽胡枝子的影响

以同时培育的转SacB基因、转BADH基因及未转基因的美丽胡枝子盆栽苗为材料,研究干旱条件下3种试材的脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖、过氧化物歧化酶、丙二醛、叶绿素含量的变化.结果表明:在正常土壤水分状态下,3种试材的这几项指标含量没有明显差异,但随着干旱胁迫强度的增加,2类转基因的美丽胡枝子所积累的脯氨酸、可溶性总糖量明显高于非转基因植株,在甜菜碱积累方面.转入BADH基因的美丽胡枝子要强于非转基因植株及转入SacB基因的植株.尽管在干旱状态下,3种试材的SOD活性增强,但2种转基因植株的SOD活性并没有明显大于非转基因植株.不论是转入SacB基因,还是转入BADH基因,转基因植株明显可抑制丙二醛在植物体内的快速积累和叶绿素的降解.田间观测的结果也进一步表明:转基因植株的耐旱性明显强于非转基因植株.     

逆境胁迫下柽柳脂质转运蛋白基因 (ThLTP)的克隆与功能初步分析

从以刚毛柽柳为材料构建的NaCl胁迫的根cDNA文库中测序得到1条LTP基因序列,其全长为635 bp、编码116个氨基酸,命名为ThLTP基因。采用实时荧光定量RT-PCR的方法,分别对0.2 mol.L-1NaCl、150μmol.L-1CdCl2、20%(W/V)PEG6000、100μmol.L-1ABA及4℃下ThLTP基因在柽柳中的表达模式进行了分析,结果表明:ThLTP基因除了在4℃条件下根组织中为下调表达外,在其它处理中均表现为上调表达。将ThLTP基因克隆到大肠杆菌(Escherichia coli)的原核表达载体pET32a中,对重组菌Escherichia coli BL21(pET32a-LTP)的抗旱耐盐性进行分析。结果表明:在0.8%(W/V)NaCl和20%(W/V)PEG6000条件下,对照菌E.coli BL21(pET32a)无对数生长期,而重组菌E.colii BL21(pET32a-LTP)经过3 h的延迟生长后,进入到对数增长期,表明ThLTP可受盐、碱、低温诱导并能提高重组菌的抗旱耐盐能力。     

转抗菌肽基因毛白杨的培育及其对溃疡病的抗性

以毛白杨为转基因受体材料,利用根癌农杆菌介导法转化来源于益母草的阳离子抗菌肽基因LJAMP2。经卡那霉素筛选,共获得50株抗性植株。GUS组织染色和PCR检测显示有30株抗性植株呈阳性,初步证明外源目的基因已整合到毛白杨基因组中。RT-PCR证实抗菌肽基因LJAMP2在转基因植株中能大量表达。离体抗病性试验表明:转基因毛白杨细胞粗提液的抑菌能力明显强于非转基因植株。进一步将溃疡病菌接种在转基因和野生型毛白杨茎段上培养30天,转基因植株的病级指数均低于非转化植株。上述抗性试验结果表明:在毛白杨中超量表达益母草抗菌肽基因LJAMP2能显著提高其溃疡病抗病性。     

低温胁迫对不同杏品种抗性指标的影响

以常见的串枝红、沙金红、兰州大接杏3个杏品种为试验材料,在自然低温和人工低温下对其枝条中的丙二醛(MDA)、游离脯氨酸、可溶性蛋白3个生化指标进行测定分析,结果表明:随温度下降,MDA含量呈上升趋势,抗寒性差的品种MDA含量高于抗寒性强的品种;游离脯氨酸含量和可溶性蛋白含量均有明显增加,且抗寒性强的品种增加幅度大于抗寒性差的品种;3个品种抗寒性排序为:串枝红沙金红兰州大接杏。     

白蜡虫热激蛋白基因在低温胁迫下的表达分析

白蜡虫对低温的高度耐受性对其生存、繁殖及白蜡生产都至关重要。为探讨低温胁迫对白蜡虫hsp表达的影响,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）,对白蜡虫二龄雄虫在低温胁迫下7个不同的 hsps（hsp21.5,hsp21.7,hsp40,hsp60,hsp70,hsc70,hsp90）的基因表达情况进行了检测。结果发现,除hsc70外,其余hsps均能被低温不同程度地诱导,其中hsp70、hsp21.7和hsp90的上调量十分显著。说明多数hsps都与白蜡虫幼虫应对低温胁迫相关。     

转多基因1年生库安托杨对溃疡病的抗性分析

目的 本研究对转多基因库安托杨株系的溃疡病抗病性检测及抗病相关基因的表达分析,为通过基因工程手段培育抗病林木新树种提供有价值的参考。 方法 以转JERF36等多个外源基因的1年生库安托杨株系D5-9、D5-20、D5-21及非转基因受体D5-0为材料,对主干人工接种溃疡病菌的各株系病情指数进行了测定,同时对接种5 d后树皮组织中5个抗病基因的表达情况进行了实时定量PCR（qPCR）分析。 结果 在溃疡病菌胁迫下,3个转基因株系对溃疡病菌的抗性显著优于非转基因受体株系,转基因株系间抗病性也具有一定差异,D5-21的病情指数显著低于其它2个转基因株系;肉桂醇脱氢酶基因在3个转基因株系树皮中表达量均高于对照,类甜蛋白基因仅在D5-19树皮中的表达量高于对照,其他3个基因在转基因株系中的表达量或与对照相当或低于对照。 结论 转多基因库安托杨株系的溃疡病抗性与非转基因对照相比均有显著提高,且转基因株系间差异显著;同时转基因株系中不同抗病基因的表达模式也有很大差异,说明溃疡病菌胁迫下转多基因库安托杨抗病调控的复杂性,其分子调控机制还有待深入研究。     

不同光强下盐胁迫对桑树幼苗叶片活性氧和叶绿素荧光特性的影响

以桑树(Morus alba L.)为试验材料,分别研究了200、500和1 000μmol·m-2 s-1光强下,不同浓度盐胁迫对桑树幼苗叶片活性氧(ROS)代谢和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:桑树幼苗叶片的ROS代谢和叶绿素荧光特性明显受到光强的影响。200μmol·m-2 s-1和500μmol·m-2 s-1下,超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)有效降低了桑树幼苗叶片中的超氧阴离子(O2·-)和H2O2,且叶绿素荧光参数也没有发生明显变化,因此,弱光下桑树幼苗叶片抗氧化系统功能的增强在防止盐胁迫诱导的PSⅡ光抑制方面发挥了重要的作用。1 000μmol·m-2 s-1下,随着盐浓度的增加,桑树幼苗叶片O2·-大量产生,相应SOD活性增强,SOD的歧化作用导致了H2O2含量大量增加,同时在强氧化胁迫下,叶绿体内清除H2O2的APX活性却受到抑制,叶绿体内过量的H2O2可能破坏了电子传递链上的电子传递,并且PSⅡ发生了明显的光抑制。因此强光是引起盐胁迫下桑树幼苗叶片PSⅡ光抑制的重要原因之一,而强光引起盐胁迫下PSⅡ光抑制与ROS的代谢紊乱有关。     

不同繁育方式的桑树对淹水胁迫的生理生态响应差异

【目的】研究淹水胁迫下不同繁育方式桑树的叶片光合生理参数、渗透调节物质和保护酶系统的动态变化,揭示不同繁育方式桑树对水淹逆境的响应策略及差异,为桑树在消落带逆境的生态修复应用提供理论基础。【方法】选择嫁接、扦插繁殖的蜀果（SG）和澳玉（AY）桑苗,通过套盆模拟水淹胁迫（ys）,在0、3、7、12、18天测定桑树叶片的光合参数、叶绿素含量、渗透调节物质含量（可溶性蛋白质、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛）及叶片保护酶活性（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化酶）的动态变化,探讨不同繁育方式桑树对水淹逆境的响应差异。【结果】1)叶绿素含量随水淹天数增加而下降,但不同品种桑苗之间有差异（P>0.05）; 2) CK处理叶片的净光合速率（P_n）日变化呈双峰曲线,而ys处理的桑苗呈单峰曲线,且扦插繁育的值大于嫁接繁育（P>0.05）,桑树叶片光合参数动态变化结果显示,各处理桑树叶片、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（Tr）随水淹胁迫时间的延长呈先下降后上升趋势,且扦插繁育值大于嫁接繁育（P>0.05）; 3)随着水淹时间延长,各处...     

钛对逆境胁迫下植物生理生化特性影响的研究

钛(Ti)是对植物生长有刺激和促进作用的有益元素之一,能够在一定程度上提高植物的抗逆性.文章综述了植物在逆境胁迫下,外源Ti对其抗氧化系统、光合特性、激素效应以及养分吸收的影响,以期为农林业中通过施加钛制剂提高植物抗逆性,减轻非生物胁迫对植物的不利影响提供参考.     

盐胁迫下转复合多基因欧美杨107杨幼苗生长及生理响应

【目的】通过观测转复合多基因欧美杨107杨(转基因107杨)幼苗在不同浓度盐胁迫下生长性状,质膜透性、光合作用等各项指标,以及外源基因表达产物积累量的变化,综合评价转复合多基因杨树在盐胁迫下的适应能力。【方法】以转化成功且已经过验证的转基因107杨为试验材料,未转基因107杨为对照(CK),进行组培扩繁,在幼苗株高10 cm时定植在花盆中,置于人工气候室中培养。分别用0、3、6 g·L~(-1)的Na Cl溶液进行盐胁迫处理,胁迫25天后观测2个株系幼苗的生长指标、生理参数变化,以及甜菜碱与Bt毒蛋白的积累量。【结果】2个株系的生长指标观测结果表明:在低盐浓度处理下,转基因107杨幼苗株高增长量显著高于非转基因对照,转基因株系幼苗地径增长量与对照差异不显著;高盐浓度处理下,2个株系幼苗株高与地径均受到盐胁迫的显著影响。2个株系的生理参数观测结果表明:在低盐浓度处理下,转基因107杨幼苗质膜透性显著低于对照107杨,叶绿素含量有一定程度的增加,净光合速率与蒸腾速率显著高于对照,光系统Ⅱ实际光合效率Y(Ⅱ)小幅度降低但显著高于对照,光系统Ⅱ能够保持较高的电子传递速率;F_v/F_m增幅较高,具有较大光合作用潜力。在高盐浓度下,转基因株系幼苗叶绿素含量降幅较小,而质膜透性、净光合速率均显著降低,F_v/F_m、Y(Ⅱ)均呈现较大幅度下降,光系统Ⅱ电子传递速率受到较大影响,光合能力下降,变化趋势与对照相同,2个株系幼苗均受到较大程度的盐害。转基因株系中外源基因表达产物积累量的ELISA研究结果表明,随盐浓度的增加,Cry1Ac毒蛋白、Cry3A毒蛋白及甜菜碱含量都呈现增加趋势;在高盐浓度胁迫下外源基因产物积累量均显著增加。【结论】转基因107杨在低浓度盐胁迫下表现出良好的适应性,耐盐性优于对照107杨。在高浓度盐胁迫下转基因株系与对照107杨均受到较大影响,转基因株系并未显示其优势。盐胁迫可以诱导外源Bt基因、BADH基因表达加强,盐胁迫下转基因107杨表现出良好的耐盐和抗虫潜力。     

转不同抗虫基因741杨的抗虫选择性

以转抗虫基因(BtCry3A)741杨7个株系和转双抗虫基因(BtCrylAc API)741杨2个株系为材料,从分子生物学检测、毒蛋白的表达、抗虫性检测3个方面,研究转不同Bt基因741杨对不同类型害虫的抗虫选择性.结果表明:2种Bt抗虫基因分别在转基因741杨不同株系中稳定存在.转BtCrylAc的2个株系毒蛋白含量分别为0.012 7%和0.009 9%,具高抗虫性的株系pb29的毒蛋白含量高于中等抗虫性的株系pb17.转BtCry3A基因的5个株系毒蛋白含量为0.067 8%～0.152 1%,不同株系间存在一定差异.BtCry3型的毒蛋白表达量非常高,是BtCry1型的10倍.用对鳞翅目害虫具高抗虫性和中等抗虫性的转双抗虫基因(BtCrylAc API)741杨株系叶片饲养鞘翅目害虫柳蓝叶甲,幼虫死亡率达到28.4%～42.8%,转基因株系与未转基因的对照没有明显差异.用转BtCry3A基因741杨不同株系叶片饲养柳兰叶甲幼虫,均表现出高抗虫性,死亡率在2天之内均可达到100%;而饲养杨扇舟蛾幼虫,死亡率为0～42.86%,未表现出明显抗虫性,与未转基因对照没有明显差异.     

5种狼尾草在自然失水胁迫下的耐旱性研究

为了掌握5种狼尾草的耐旱能力,对它们在干旱胁迫下的形态与生理变化进行研究,进行为期20d的自然失水胁迫处理,研究结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,5种狼尾草叶片含水量持续下降,叶绿素含量呈先上升后下降的变化趋势,其中下降幅度最大的为‘矮株’狼尾草,最小为东方狼尾草;自然干旱胁迫后第20天,5种狼尾草的根冠比增加幅度由高至低依次为:东方狼尾草29.3%、‘紫叶’狼尾草28.7%、‘小兔子’狼尾草12.1%、‘阔叶’狼尾草6.9%、‘矮株’狼尾草-20.0%;随着干旱胁迫时间的延长,5种狼尾草的膜透性均呈上升趋势,上升的幅度由低到高依次为:东方狼尾草55.2%、‘紫叶’狼尾草74.3%、‘小兔子’狼尾草163.4%、‘阔叶’狼尾草183.1%、‘矮株’狼尾草194.3%;比较枯叶率和生理指标后认为5种狼尾草耐旱性由强至弱的次序为:东方狼尾草、‘紫叶’狼尾草、‘小兔子’狼尾草、‘阔叶’狼尾草、‘矮株’狼尾草。     

5种草坪草种在镉胁迫下的萌发响应

通过发芽试验法比较了重金属镉胁迫下5种草坪草种的萌发响应情况,比较了几种草坪草种对镉的耐受性。实验以百三叶、紫花苜蓿、狗牙根、日本结缕草、马尼拉作为实验材料,比较其在不同浓度镉离了溶液处理下的发芽率、发芽指数及毒害率的变化。实验结果表明,随镉离子浓度增大,5种草坪草种发芽率均减小,毒害率均增大,发芽指数在整体上呈现减小的趋势。5种草坪草对镉离子的耐受性大小为:马尼拉日本结缕草百三叶紫花苜蓿狗牙根,低浓度的镉处理会促进马尼拉种子的萌发。本研究的结果为治理镉污染时草坪草的选种提供了参考,也为研究草坪草种在重金属胁迫中的防御机制提供了依据。     

外源NO对低温胁迫下湿地松幼苗抗性的影响

本试验以湿地松幼苗为试验材料,在人工模拟环境条件下,以硝普钠(SNP)为NO供体,试验研究了外源NO对低温胁迫下湿地松幼苗生长生理的影响。结果表明：与常温(16～25℃)对照处理相比,在低温(4～10℃)处理下,苗木高径生长增量显著下降,叶片叶绿素含量降低,相对电导率、MDA含量、H₂O₂含量及SOD、POD、CAT活性明显升高。低温下幼苗叶面喷施0～800μmol·L^-1SNP,3周后表现为随着SNP浓度增加,叶绿素含量,SOD、POD、CAT活性及可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量先上升后下降,相对电导率、MDA含量先下降后上升,而H₂O₂含量则逐渐增加。利用苗高增量、地径增量、叶绿素含量、相对电导率、丙二醛含量等5个指标作为评价指数和因子分析综合评价法对供试不同浓度NO处理下的幼苗耐低温能力评价结果即SNP浓度(μmol·L^-1)为：400>800>200>100>0;外源NO对湿地松幼苗耐低温性具有低促高抑作用,最佳使用浓...     

逆境胁迫下丛枝菌根对茶树生长及茶叶品质的影响

指出了丛枝菌根是植物与丛枝菌根菌的互惠共生体,形成菌根的茶树,其养分吸收能力与抗逆性均能得到显著的提高。介绍了盐分胁迫与铅胁迫对茶树生长及茶叶品质的影响,提出了丛枝菌根在盐分胁迫与铅胁迫对茶树生长及茶叶品质的影响,分析了丛枝菌根缓解盐分胁迫和重金属胁迫的的作用机理,以期为丛枝菌根菌在茶树的大面积应用提供理论基础。