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。     

植物响应逆境胁迫的比较蛋白质组学研究进展

绿色植物在生长过程中遭遇的环境胁迫包括非生物胁迫(如干旱、高温、低温、高盐、营养)和生物胁迫(如病虫害)两大类。本文对植物响应上述逆境胁迫的比较蛋白质组学研究进展进行概述,并展望植物抗逆蛋白质组学的研究前景。     

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。     

麦类作物非生物胁迫抗性基因研究进展

麦类作物是世界上主要的粮食作物，干旱、低温、盐碱等环境因子是麦类作物生产的主要限制因子。通过对干旱、低温、盐碱等非生物胁迫抗性的遗传和分子技术研究，已确定了大批与这些抗性相关的基因的主效位点、数量位点(QTLs)和与胁迫反应相关的基因序列。对这些基因位点、基因序列的关系及其功能的研究是进行麦类作物非生物胁迫抗性改良的基础。本文从非生物胁迫抗性基因位点、与胁迫反应相关的基因序列、抗性基因位点分子基础、抗性基因功能验证、抗性基因的比较基因组学等五个方面对麦类作物非生物胁迫抗性基因的研究进行了综述。     

小麦响应逆境胁迫的蛋白质组学研究进展

小麦生长发育过程中会受到多种逆境胁迫的影响,在胁迫条件下,小麦可通过改变自身的蛋白质表达水平对各种胁迫作出响应。蛋白质组学研究能够全面揭示小麦响应胁迫时其细胞内蛋白质的动态变化规律,鉴定差异表达的蛋白质,并发现胁迫响应相关的标志物,是小麦抗逆生物学研究的重要组成部分。本文简要综述了蛋白质组学技术在小麦响应非生物(低温、高温、干旱、盐碱)和生物(病原菌)胁迫上的最新进展,并对其应用前景进行了展望,以期为深入研究小麦响应逆境胁迫的分子机制提供参考信息。     

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。     

大麦幼苗抗氧化酶系统对低高温胁迫的差异响应

为探究低高温胁迫下大麦(Hordeum vulgare L.)幼苗抗氧化酶系统的差异响应,以鄂啤2号为试验材料,采用人工模拟低温[14℃(昼)/10℃(夜)]与高温[38℃(昼)/34℃(夜)],以最适温度[22℃(昼)/18℃(夜)]为对照处理大麦幼苗。测定大麦幼苗叶片的活性氧分子[ROS：超氧阴离子(O₂~÷)、过氧化氢(H₂O₂)]、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性及相关基因表达量。结果表明,低温与高温胁迫降低了H₂O₂含量,诱导了O₂~÷、MDA含量的显著上升,抗氧化酶(SOD、POD、CAT等)的活性及相关基因(Hv SOD、Hv POD、Hv CAT2等)的表达量也均显著上升(P <0.05)且高温下上升幅度更大。随着处理时间的延长,低温处理下MDA含量及SOD、POD、CAT活性与对照差异逐渐减小,而高温处理下始终处于较...     

糖料作物抗氧化酶基因应答非生物胁迫的研究进展

糖料作物是重要的经济作物,和其他作物一样会受到各种环境胁迫,恶劣的环境会造成作物产量和品质的下降,利用分子生物学手段可有效地增强作物的抗逆性,因此研究糖料作物应答非生物胁迫的分子机制在理论和实际生产上具有重大意义.本文总结了国内外文献,对非生物胁迫对植物生长发育的影响、诱发活性氧(ROS)的积累和清除途径、非生物胁迫对...     

8个玉米ZmDOFs基因对非生物胁迫响应的表达分析

转录因子家族是由含有锌指结构的DOF结构域组成,构成植物特有的转录因子家族之一,在植物的生长发育进程中诸如信号转导、形态建成、抵御环境胁迫等方面都发挥着重要的作用。本研究利用定量PCR技术,探测了8个ZmDOFs基因在玉米6个不同组织的表达模式,结果表明,8个ZmDOFs基因具有不同的组织特异性表达模式,4个主要在幼穗中表达,2个主要在雄花中表达,ZmDOF28主要在苞叶中表达,而ZmDOF38在多种组织中表达,表明在玉米进化的进程中8个ZmDOFs基因表达模式的保守性和特异性。盐胁迫和干旱胁迫时,分别有7个和6个ZmDOFs基因受到明显的诱导,表明ZmDOFs基因广泛参与玉米应答盐胁迫或干旱胁迫响应途径。在铵态氮胁迫和硝态氮胁迫时,分别有7个和8个ZmDOFs基因的表达受到了明显的改变,表明ZmDOFs基因参与玉米应答氮胁迫响应途径,体现了在其历史进化进程中的表达模式和功能的保守性与独特性。本研究为后续研究ZmDOFs基因的功能提供了参考。     

植物非生物胁迫信号转导及应答

作为固着生物,植物必须适应土壤盐碱害、干旱以及极端温度等非生物胁迫。植物主要胁迫信号途径与酵母SNF1激酶和哺乳动物AMPK激酶有关,显示这些途径可能由能量感知途径进化而来。胁迫信号通过调控离子和水的运输,代谢和转录重组过程中的关键蛋白以维持胁迫条件下离子和水的动态平衡,保持细胞的稳定。对非生物胁迫的信号传递和应答过程的深入了解将有助于提高作物的逆境适应能力,实现农业的可持续发展,并保障日益增长的世界人口的粮食安全。     

干旱胁迫对苎麻叶绿素含量的影响

以苎麻品种川苎11号为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱、中度干旱、重度干旱和正常灌水处理(对照),研究了干旱胁迫持续10天、15天、20天对苎麻旺长期植株光合色素的影响.结果表明,干旱胁迫下苎麻叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量明显降低;与对照相比,叶绿素a含量低7.59%-31.53%,叶绿素b含量低10.15%-36.30%,叶绿素总含量低8.41%-29.78%;干旱胁迫对苎麻叶绿素b的影响大于叶绿素a.短时间严重干旱胁迫使苎麻叶绿素a/b值显著上升,轻度胁迫和长时间严重干旱胁迫对叶绿素a/b值影响很小.总之,干旱胁迫降低了苎麻叶绿素含量,降低幅度和显著程度取决于干旱胁迫程度的强弱和干旱持续时间的长短.     

茶树CsSnRK2.1、CsSnRK2.2基因的克隆及在非生物胁迫中的响应

蔗糖非酵解型蛋白激酶（SnRK）是一类广泛存在于植物体内的丝氨酸/苏氨酸类蛋白激酶,其中SnRK2家族在植物非生物胁迫响应过程中起着十分重要的作用。为了探究茶树SnRK2家族基因响应逆境的分子机制,本研究克隆了两个茶树SnRK2家族基因,并分别命名为CsSnRK2.1（GenBank登录号：MG026837）和CsSnRK2.2（GenBank登录号：MF662805）,生物信息学分析表明CsSnRK2.1和CsSnRK2.2分别编码358个和337个氨基酸,与拟南芥和玉米SnRK2蛋白激酶的同源性很高,均具有保守的ATP结合位点和Ser/Thr激酶活性结构域。在高盐、干旱和ABA胁迫下,CsSnRK2.1均能被诱导表达,且呈现先升后降趋势,而在低温和高温胁迫下表达量变化不大;CsSnRK2.2能强烈响应高盐胁迫,也能被高温诱导上调表达;表明它们可能与茶树抗逆密切相关。     

大豆GmNCED5基因非生物胁迫响应及生物信息学分析

为探究大豆9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)基因GmNCED5对非生物胁迫的响应及原理,为植物基因工程及大豆抗逆育种提供理论基础,本研究检测GmNCED5在非生物胁迫下的表达量,并对该基因及其启动子序列进行生物信息学分析.实时荧光定量PCR结果显示,干旱、高盐、高温、低温及外源脱落酸(ABA)处理均可以不同程...     

镉胁迫对苎麻吸收积累镉的影响

本研究通过盆栽试验探索了不同镉浓度对9个苎麻品种吸收积累重金属镉的影响。结果表明,Cd对苎麻生物量、Cd含量和积累量等有显著影响,且浓度越高,影响程度越大。石阡竹根麻、宜春红心麻和川苎1号三个品种在Cd浓度23-46 mg/L下的地上部生物量均高于对照;Cd浓度为23、46、91和182 mg/L时,苎麻地上部Cd平均含量分别为22.93,37.22,71.27和88.08 mg/kg。苎麻地上部Cd积累量品种间差异显著,品种富顺青麻和中苎1号在不同镉浓度处理下表现了较好的适应能力和吸收能力。在镉污染地区种植高耐高吸收的苎麻品种既可用于生态修复,又能获得一定的经济效益。     

利用基因工程技术提高非生物胁迫下水稻产量的研究进展

干旱、盐、低温、高温等非生物胁迫严重影响水稻的生长发育及产量,提高非生物胁迫下水稻产量对保障国家粮食安全具有重要的现实意义。利用基因工程技术提高非生物胁迫下水稻产量是优于传统育种的有效途径。目前,已证实的可提高非生物胁迫下水稻产量的基因主要有调节基因和功能基因。文章综述了这些基因提高干旱、盐、低温、高温等单一胁迫及复合胁迫条件下水稻产量的研究进展,并分析了存在的问题,以期为水稻抗逆、高产育种提供参考。     

干旱胁迫对苎麻叶绿素荧光特性的影响

以杂交苎麻品种川苎11号为材料,采用盆栽控水试验,设置正常供水（对照）、轻度干旱、中度干旱和重度干旱,研究了苎麻旺长期干旱胁迫持续18天对苎麻叶绿素荧光特性的影响。结果表明,干旱胁迫条件下苎麻光系统II （ PSII）最大光化学量子效率（ Fv/Fm）、 PSII有效光化学量子效率（ F’ v/F’ m）、 PSII光化学量子产量（φPSI ）、电子传递速率（ ETR）、光化学猝灭系数（ qP）降低,非光化学猝灭系数（ NPQ）提高;干旱条件下苎麻叶绿素荧光特性的变化与干旱胁迫程度密切相关,轻度干旱胁迫对苎麻叶绿素荧光特性影响小,中度、重度胁迫显著影响苎麻叶绿素荧光特性;苎麻能忍耐一定程度的水分胁迫,在苎麻生产中,旱情达到中度干旱时应及时采取抗旱措施,确保苎麻正常生长和发育。     

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。     

植物非生物胁迫应答的分子机制

非生物胁迫因子是制约植物生长发育、影响作物产量和质量的关键因子。这些非生物胁迫的共同点是它们都会导致植物细胞缺水,使细胞的水分平衡紊乱,还可以引起蛋白质等大分子变性,破坏植物细胞内的膜结构等。为了生存,植物在遇到非生物胁迫时不得不在形态和生理生化代谢上进行一些调整,以适应或忍耐环境胁迫。揭示植物胁迫应答分子机理是人们长期以来探索的重大课题。非生物胁迫引起的应答非常复杂并且常常相互关联,干旱、高盐、低温等胁迫可以引起相似的应答反映,如积累大量的渗透调节剂、重建细胞内离子动态平衡、修复被破坏的膜系统、清除活性氧自由基等等。近年来,胁迫应答的分子机理研究成果颇丰,结合笔者等的研究,本文简要进行了综述。