硅对盐胁迫下藜麦生长及抗氧化酶活性的影响

全球气候变暖降水减少加速了土壤盐渍化进程,对农业生产造成了严重影响,低浓度的盐分对藜麦发育没有明显影响,但盐含量较高的土壤则不利于藜麦的生长。前人研究表明,硅能帮助植物在盐胁迫条件下更好的生长。本实验以4种藜麦为研究材料,在300mmol.L_-1^{盐胁迫条件下设置硅浓度梯度(CK、0、0.5、1、1.5、2 mmol.L}_-1^{),研究硅对盐胁迫条件下藜麦幼苗的}生长影响及其生理机制,为提高藜麦耐盐性提供参考。结果表明：(1)与对照相比,盐胁迫条件下藜麦幼苗的芽长均明显降低,根长均显著增加;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性有不同程度的增加;可溶性糖(SS)含量降低;超氧阴离子自由基(O_2^.-)产生速率丙二醛(MDA)含量增加。(2)随硅浓度的增加,藜麦幼苗的芽长、根长、SOD、POD、CAT、SS均表现为先增加后降低的趋势,O_2.-^{产生速率和MDA含量先降低后升高。(3)}适当浓度外源硅的添加提高了盐胁迫条件下藜麦幼苗的抗氧化酶活性和SS含量,降低O_2.-^{产生速率和MDA含量,促进了藜麦幼苗在盐胁迫条件下的生长,0.5～1mmol.L}_-1^{硅浓度效果最好。}     

NaCl胁迫对柱花草幼苗生物学指标的影响

采用盆栽法研究不同NaC(l盐)浓度胁迫对12个柱花草(Stylosanthes)品种幼苗生长的影响。测定叶片危害情况、植株生长高度、地上生物量、地下生物量等生物学指标,采用灰色局势决策模型法进行分析与综合评价。结果表明,随着盐处理浓度的增加,植株表现的萎蔫程度加强,植株的萎蔫速度加快;受胁迫植株的生长高度与对照相比呈下降趋势,受胁迫植株的生物量(茎叶、根)与对照的差异均达极显著。12个柱花草品种最终耐盐性排序为:有钩>热研5号>西卡>GC1480>GC1463>Mineiro>热研7号>GC1581>GC1517>热研2号>热研10号>热研13号。     

大豆细胞周期G1/S期阻滞对镉胁迫的应答调控机制

选取对Cd抗性不同的两个大豆品种为试验材料,采用培养皿双层滤纸法培养幼苗,分别添加不同Cd浓度溶液处理,Cd浓度设为0～2.5 mg/L处理4 d,通过对幼苗根尖细胞周期和相关基因表达的研究,旨在探讨Cd胁迫下大豆细胞周期G1/S期阻滞调控的应答机制。结果表明,不同的Cd浓度处理均能引起大豆幼苗根尖DNA的损伤,造成基因组的不稳定性,Cd处理后‘辽豆10号’细胞周期阻滞在G1/S期,而‘沈农豆20’则是阻滞在G2/M期;DNA损伤检验点基因ATM和ATR的表达量与Cd浓度呈明显的倒U型剂量-效应关系;DNA错配修复基因MSH2和MSH6的表达量与Cd浓度呈明显的倒U型剂量-效应关系。Cd胁迫引起DNA损伤被MRN蛋白复合体识别,从而诱导ATM激活,然后ATM通过磷酸化p21抑制CDK在cyclin-Cdk/PCNA复合体中磷酸化,使转录活化因子E2Fa不能脱离Rb控制,失去转录活化因子的作用,从而使细胞被阻断在G1/S期。     

AP2/ERF转录因子响应植物涝渍胁迫的研究进展

AP2/ERF (APETALA2/ethylene-responsive factor)是植物中广泛存在的一类超大家族转录因子,含有1～2个由60～70个氨基酸组成AP2/ERF结构域,根据AP2/ERF结构域的数量及结合序列可以将其分为5个亚家族：AP2 (APETALA2)、ERF (Ethylene responsive element binding factor)、DREB/CBF (Dehydration responsive element/C-repeat)、RAV (Related to AB13/VP)和Soloist。该家族转录因子在调控植物响应涝渍胁迫过程中发挥重要作用,本研究综述了AP2/ERF转录因子的发现、结构特征和分类,重点介绍了近年来该类转录因子参与调控植物对涝渍胁迫的响应过程等方面的研究进展,可为今后挖掘和利用该类转录因子基因进行分子遗传改良和种质创新提供参考。     

毛竹PeYTH2基因的克隆与初步功能分析

N⁶-methyladenosine (m⁶A)是 RNA 中最广泛的甲基化修饰方式之一,是效应蛋白(readers)的结合位点,在 mRNA 前体剪接,mRNA 降解和翻译,维持基因和基因组稳定性中发挥了重要作用。包含 YTH(YT521-B homology)结构域的 RNA 结合蛋白是重要的调控蛋白,通过结合 m⁶A 来影响含有 m⁶A 修饰的RNA。植物比其他真核生物含有更多的 YTH 蛋白,但其在毛竹中的生物学重要性仍然未知。本研究利用PCR 从毛竹 c DNA 中克隆 PeYTH2,通过生物信息学方法,对 PeYTH2 蛋白序列进行进化分析和氨基酸序列比对发现,其与麦类和高粱之间的同源性较高并且与水稻、大麦、高粱之间的功能域相似度较高。序列分析表明,PeYTH2 的 CDS 长度为 1 887 bp,编码 629 个氨基酸,蛋白质分子量为 68.262 kD。采用实时荧光定量聚合链式反应(qPCR)分析毛竹 Pe YTH2 的空间表达模式和 ABA 与 NaCl 逆境处理下 PeYTH2...     

镉胁迫诱导的两种青稞叶片衰老差异的生理学比较

青稞对青藏高原极端环境有极强的适应性。镉诱导的植物衰老会降低作物产量和质量,并严重威胁人类健康。本研究旨在探究镉胁迫下两种青稞叶片的衰老差异。将‘昆仑12’(晚衰型, late-stage senescing, LS)及‘肚里黄’(早衰型, early-stage senescing, ES)两种青稞进行液体培养后,用浓度为25、50、75、100、150μmol/L的氯化镉对其幼苗分别处理2 d,观察其生长情况,测定生理指标,比较其镉耐受性和衰老进程的差异。结果显示镉处理使二者表现出依赖Cd浓度增加的叶片发黄、叶尖卷曲、叶绿素含量降低、膜损伤增加、过氧化氢积累和镉积累等现象。镉处理引起两种品种中CAT活性的增加,不同的是在ES中CAT活性随镉浓度的增加先增加后降低,而在LS中呈持续增加的趋势,其余三种抗氧化酶SOD、POD和APX的活性变化为随Cd浓度的升高呈先升后降的趋势,且在ES中均显著高于LS。低浓度的Cd对LS的影响较小,而高浓度的Cd使LS和ES均表现出衰老,其衰老进程存在差异。镉浓度达75μmol/L时,对两种青稞的影响差异显著。说明镉诱导下,LS较ES表现出较强的镉耐受...     

香蒲重金属ATP酶基因TyHMA3的克隆与表达分析

植物重金属ATP酶(heavy metal transporting ATPase, HMA)参与植物重金属转运、吸收和富集等多个过程。香蒲为多年水生宿根草本植物,重金属耐受性强,是重要的水体净化植物。本研究以淮安香蒲品种‘淮蒲1号’为材料,克隆获得一条HMA家族基因TyHMA3。该基因编码区全长2 835 bp,编码944个氨基酸,具有5个跨膜结构域和HMA特有的3个结构域,与单子叶植物HMA3基因相似度高,属于Zn/Cd/Co/Pb亚组。表达分析结果表明：在香蒲的不同组织中,TyHMA3在根中表达量最高;不同浓度的Cd²⁺和Pb²⁺处理对叶中TyHMA3的表达量影响较小;在根中,不同浓度的Cd²⁺和Pb²⁺均能诱导TyHMA3高表达,且较高浓度的Cd²⁺和Pb²⁺处理能更快诱导TyHMA3响应。本研究表明TyHMA3对香蒲根的生长发育及Cd²⁺和Pb²⁺耐受性具有调控作用,为进一步了解TyHMA3基因的功能及...     

苹果脱水素基因生物信息学识别与表达分析

本研究使用Perl语言在‘金冠’苹果基因组中识别脱水素基因(MD-DHN)序列,并对MD-DHN系统发生关系、保守序列、氨基酸一级结构以及疏水性等进行了生物信息学分析,并利用低温处理下‘金红’、‘金冠’苹果转录组测序数据,分析了MD-DHN表达差异。在‘金冠’苹果基因组中,共识别17个MD-DHN,根据系统发生关系可以归类为I、Ⅱ、Ⅲ3个亚族,I类亚族的成员最多,Ⅲ类亚族最少,均包含Y、S、K序列区,但I类亚族K区一致性不高。17个MD-DHN蛋白都具有高亲水性,但是不同蛋白序列之间亲水性存在差异。17个MD-DHN中,有11个MD-DHN响应苹果冷胁迫和冰冻胁迫,其中10个脱水素基因(MDDHN1～MD-DHN5, MD-DHN8～MD-DHN10, MD-DHN13和MD-DHN15)在冰冻胁迫下,在更耐寒‘金红’苹果中高表达。本研究为进一步探讨MD-DHN基因功能提供了依据。     

NaCl水分复合胁迫下宁夏十种主栽苜蓿品种幼苗体内脯氨酸含量变化

二次通用旋转组合设计盆栽试验,分析比较宁夏10种主栽苜蓿品种苗期在NaCl、水分复合胁迫下体内脯氨酸含量的变化,并对其抗盐、抗旱性进行初步评价。结果表明:NaCl胁迫对各品种体内脯氨酸含量的主效应除陇东和阿尔冈金苜蓿表现为负效应外,其它苜蓿品种均表现为正效应;水分胁迫对各品种的脯氨酸含量均表现为负效应;其单因素效应为:随NaCl胁迫的增加,各品种体内脯氨酸均有先减小,后增大的趋势;随水分胁迫的增加,各品种体内脯氨酸均有增加趋势;其交互效应表现为:NaCl、水分两因素对阿尔冈金、新疆大叶、宁苜1号、内蒙苜蓿和金皇后五个品种体内脯氨酸含量(Y)影响的交互效应不显著;其余五个品种CW301、三得利、陇东苜蓿、朝阳苜蓿和CW200交互作用显著,且均为负交互,交互作用的大小排序为:YCW301=Y陇东苜蓿>YCW200=Y三得利>Y朝阳苜蓿;以脯氨酸含量为主要指标对10个苜蓿品种抗盐、抗旱性初步排序:CW301>CW200>朝阳苜蓿>金皇后>宁苜1号>阿尔冈金>内蒙苜蓿>陇东苜蓿>三得利>新疆大叶。