苹果蛋白磷酸酶基因MdPP2C-Like的克隆及其对ABA的响应分析

以‘嘎拉’苹果（Malus × domestica Borkh.）为试材,克隆了ABA信号转导过程中的响应基因蛋白磷酸酶基因MdPP2C-Like（基因序列号 MDP0000126636）。基因结构分析显示,MdPP2C-Like定位于苹果8号染色体上,含有5个外显子与4个内含子;该基因全长1 035 bp,编码344个氨基酸,预测其蛋白质分子量为37.84 kD,等电点（pI）为5.72。蛋白质结构分析发现,其存在1个蛋白磷酸酶2C（PP2C）保守结构域,并与拟南芥中的A类PP2C保守结构域高度同源。构建的系统进化树表明MdPP2C-Like与At4G32950位于同一进化支,同源性较高。亚细胞定位结果表明,MdPP2C-Like主要定位于细胞核,少数分布在细胞质。定量分析显示,MdPP2C-Like在苹果不同组织中表达量不同,根中表达量较高。对获得的转基因拟南芥株系和苹果愈伤组织进行ABA响应分析,结果表明该基因的过量表达降低了植株和愈伤组织对ABA的敏感性。以上结果表明,克隆得到的MdPP2C-Like在响应ABA信号过程中起着重要作用。     

ABA及氟啶酮调控下冬小麦分蘖节抗寒相关蛋白的鉴定与分析

为了研究ABA调控下冬小麦在蛋白质水平上的抗寒分子机制,以强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号为材料,在外源ABA及氟啶酮处理后,于大田自然降温至4 ℃和-25 ℃时取分蘖节进行蛋白质双向电泳分析。对各处理组的双向电泳结果进行软件分析可知,4 ℃下得到可匹配的蛋白点587个,-25 ℃下得到可匹配蛋白点394个。筛选后选择差异显著的24个蛋白点进行质谱分析, 经鉴定这些蛋白包括逆境蛋白（WCI16、LTR-Rbps、CORs）、代谢相关蛋白（PGAM、PGK、26sRP、ATPase-β、GST1、GST、GSTF5）、转录翻译相关蛋白（BTFs、 eIF4A、eIF5A）和未知蛋白。     

冬小麦东农冬麦1号miR5049-3p和miR1120a前体与靶基因的克隆及低温和ABA作用下的表达调控

为研究外源ABA对miRNA响应低温胁迫的影响,利用实验室已有的冬小麦品种东农冬麦1号miRNA库,通过生物信息学手段筛选出了与糖代谢相关差异表达的miR5049-3p和miR1120a,预测出其靶基因分别为 6PGL（6-磷酸葡糖酸内酯酶基因）和FBA（果糖-1,6-二磷酸醛缩酶基因）。生物信息学分析表明,两种miRNA的前体序列均能形成稳定的茎环结构,但其成熟体的碱基保守性较差,它们的启动子序列包含多种响应环境因子的顺式作用元件。经qRT-PCR分析,随着温度的降低,miR5049-3p和miR1120a分别与其靶基因呈负相关调控;外源ABA处理后,随着温度的降低,miR5049-3p和miR1120a的表达量皆呈“升-降-升”的趋势,其靶基因表达则相应明显降低,表明mi5049-3p和miR1120a可能分别负向调控靶基因 6PGL和FBA,进而介导糖代谢途径来响应低温胁迫。     

辣椒Aux/IAA基因家族的鉴定与表达分析

采用生物信息学的方法,共鉴定出22个辣椒Aux/IAA基因,经聚类分析,将其分为A、B、C、D、E、F、G 7个亚族。这些基因非均匀地分布在辣椒7条染色体上,其中第3条染色体上分布最多,有8个Aux/IAA基因。这些基因在辣椒的根、茎、叶、花、花蕾以及果实各个发育时期的表达模式显示:Capana03g000310在每个组织的各个发育时期都能检测到表达,且表达量较高,呈现出明显的组成型表达模式。Capana00g002758只在根和茎中检测到表达,Capana03g000311和Capana06g001465只在花和果实中检测到有较高表达量,呈现出明显的特异型表达模式。以辣椒6421高世代自交系为试验材料,用30μmol/L脱落酸处理幼叶,采用qRT–PCR进行分析,结果表明:辣椒Capana00g002644和Capana01g001423的相对表达量高于对照,而Capana09g001096、Capana06g001308、Capana03g004455、Capana00g000845、Capana03g004568、Capana03g000244和Capana03g000310的相对表达量均低于对照,说明脱落酸胁迫可以对辣椒Aux/IAA部分基因产生明显的正向或负向诱导。     

外源脱落酸增强甘薯幼苗耐盐性的作用

【目的】本文系统研究了不同浓度NaCl胁迫及外源脱落酸(ABA)对NaCl胁迫下甘薯幼苗生根及一些生理生化特性的影响,探讨了外源ABA对盐胁迫下甘薯幼苗的缓解效应,为增强盐碱地甘薯耐盐性、 提高产量提供理论依据。【方法】以甘薯种植品种徐薯25为实验材料,在装有石英砂的具孔塑料盆中放入培养室自然光照/昼夜温度[(261)/(171)℃]中培养,并进行不同浓度NaCl处理以及对NaCl 300 mmol/L胁迫甘薯幼苗叶片喷施ABA溶液,连续处理7 d后,测定生根数,使用CIRAS-1型便携式光合仪测定光合作用指标、 植物效率分析仪测定叶绿素荧光参数、 采用比色法测定丙二醛、 脯氨酸、 可溶性糖含量和超氧化物歧化酶活性、 用原子吸收分光光度计测定Na+、 K+、 Ca2+含量,利用SPSS13.0和Excel软件对数据进行处理分析。【结果】低浓度 NaCl胁迫(50 mmol/L)对甘薯幼苗影响较小; 随着盐度的增加,甘薯生根不断减少,相对电导率、 丙二醛(MDA)、 脯氨酸和可溶性糖含量持续增加,甘薯叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先增加后降低趋势; 叶片净光合速率(Pn)、 蒸腾速率(Tr)、 气孔导度(Gs)、 光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)、 捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其他电子受体的概率(0)、 用于电子传递的量子产额(E0)逐渐降低,放氧复合体活性(Vk)和用于热耗散的量子比率(D0)不断增加; 叶片中Na+含量增加,K+、 Ca2+和K+/Na+水平降低。高浓度(300 mmol/L)NaCl胁迫下,甘薯幼苗的正常生理代谢受到显著抑制。适当增加外源ABA浓度,能够显著缓解NaCl胁迫造成的伤害作用,以ABA浓度为70 mol/L的缓解效果最好。【结论】外源ABA可显著促进盐胁迫下甘薯幼苗生根,维持细胞膜的稳定性,降低膜脂过氧化程度,调节植物细胞的渗透和离子动态平衡,使甘薯幼苗叶片维持较高的Fv/Fm、 0、 E0和较低的Vk、 D0,缓解PSⅡ光抑制的程度,改善植物的光合作用,提高植物的耐盐性。因此,喷施70 mol/L ABA是缓解NaCl胁迫效应,提高甘薯幼苗耐盐性的一种有效方法。     

甘蓝型油菜BnTIR1基因的克隆和表达特征分析

植物的转运抑制应答因子1(transport inhibitor response 1,TIR1)作为生长素的受体,在生长素信号的感知与转导过程中发挥重要作用。采用RACE技术从中双9号中克隆了甘蓝型油菜BnTIR1全长c DNA序列和基因组序列。BnTIR1的DNA序列为2 502 bp,包含2个内含子;c DNA序列为2 355 bp,ORF为1 824 bp,其编码蛋白含607个氨基酸。预测发现,BnTIR1蛋白存在AMN1保守结构域。qRT-PCR结果表明,BnTIR1在甘蓝型油菜根、茎、叶、芽、花、角果中均有表达,但表达水平不同,在叶中表达水平最高,花中最低;干旱和ABA均可诱导BnTIR1表达,暗示其可能参与植物逆境胁迫响应过程。     

木薯种质资源离体保存技术研究

为探讨木薯(Manihot esculenta Crantz)种质资源的离体保存方法,以GR891木薯品种试管苗为试材,研究了植物生长抑制剂(PP333、B9、S3307、ABA)对试管苗在常温(25℃)条件下的保存效果。结果表明,在培养室温度(25±2)℃、光照度1500~2 000 lx、光照时间12 h/d的条件下,培养基中加入PP333、B9和S3307均可提高木薯试管苗的存活率。在MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6.5 g/L培养基上,木薯常温保存的适宜PP333质量浓度为1.0~1.5 mg/L或B9和S3307质量浓度均为0.5~1.0 mg/L,保存240 d时存活率超过90%,试管苗根系发达、叶色浓绿、生长健壮,0.2~2.0 mg/L ABA培养基上试管苗长势和存活率都明显低于CK(对照)。     

吲哚丁酸·S-诱抗素对苗期小麦生长的影响

[目的]探索吲哚丁酸·S-诱抗素对苗期小麦生长的影响。[方法]通过苗期喷施吲哚丁酸·S-诱抗素(1%可湿性粉剂),研究吲哚丁酸·S-诱抗素对小麦分蘖数、根长、根数和鲜重的影响。[结果]吲哚丁酸·S-诱抗素(1%可湿性粉剂)5 000倍液、4 000倍液、3 000倍液、2 000倍液可以使小麦株高降低3.31%、3.39%、10.74%和15.29%,分蘖数增加2.80%、6.54%、7.48%和8.41%,根长增加4.41%、11.51%、17.94%和19.28%,根数增加9.21%、17.23%、24.91%和26.08%,地下部分鲜重增加6.38%、9.00%、11.00%和11.27%,地上部分鲜重增加3.45%、6.16%、7.83%和7.94%。[结论]苗期喷施吲哚丁酸·S-诱抗素,可以矮化麦苗、促进新根生长、促进分蘖、提高鲜重。     

水分胁迫下紫花苜蓿根系特征与ABA含量的变化

研究通过温室盆栽试验探讨了干旱胁迫对‘三得利’、‘敖汉’和‘中苜1 号’3 个紫花苜蓿品种根系ABA浓度和根系特征的影响。按照田间持水量的100%（对照）、85%（轻度干旱）、70%（中度干旱）和55%（重度干旱）设置4 个梯度的水分胁迫处理,分别对3 个紫花苜蓿品种进行处理,并对根系ABA含量和根系性状进行测量。结果显示：水分胁迫可以显著影响不同生长时期的紫花苜蓿根系ABA的含量。随着处理时间的延长,不同水分胁迫处理的紫花苜蓿根系ABA含量均呈先升高后下降再升高的趋势。在移栽后的第75 天,根系ABA含量达到首个峰值,然后开始下降,到第105 天的时候将至最低,然后开始回升直至处理结束。移栽105 天以后,4 个水分胁迫处理（W1、W2、W3 和W4）紫花苜蓿根系ABA含量分别为44、56.6、64.6、94.4 ng/g FW。同时,不同紫花苜蓿品种根系ABA含量存在差异。移栽105 天以后,‘敖汉’、‘三得利’和‘中苜1 号’根系ABA含量均达到最低,分别为83.2 ng/g FW、61.7 ng/g.FW 和49.9 ng/g FW;之后,根系ABA含量开始回升。与对照相比,重度水分胁迫使根系长度降低了20.92%,使侧根数降低了20.71%,使根鲜重降低了43.79%,使根干重降低了37.96%。重度水分胁迫下植株根冠比是对照的1.9倍,这说明水分胁迫对地上部茎叶的影响要大于地下部的根系。水分胁迫降低了紫花苜蓿根长、侧根数、根鲜重和根干重,增加了紫花苜蓿根冠比,促使根系ABA含量升高。不同紫花苜蓿品种根系ABA含量存在差异。     

孕穗期低温条件下ABA对水稻结实率及叶片生理特性的影响

为了明确ABA对孕穗期低温下水稻结实率及叶片生理特性的调控效应,本试验在盆栽条件下,以2个水稻(Oryza sativa L.)品种‘龙粳11’（冷敏型）和‘龙稻5’（耐冷型）为材料,于孕穗期在人工气候室进行低温（15℃,持续1,2,3,4,5天）处理,并喷施不同浓度的脱落酸(ABA),研究低温条件下ABA对不同水稻结实率的调控效应,同时探讨了ABA和低温对水稻叶片膜透性、抗氧化酶等生理特性的影响。结果表明：低温条件下,‘龙稻5’的结实率变化不大,‘龙粳11’的结实率显著降低,20 mg/L的ABA能够有效缓解低温伤害,相对提高低温胁迫下水稻的结实率。叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性表现出先升高后下降的变化趋势,‘龙稻5’的抗氧化酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量高于‘龙粳11’,但丙二醛(MDA)含量和相对电导率低于‘龙粳11’。ABA可提高冷敏品种的抗氧化酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白的含量,同时可降低MDA含量和相对电导率。这说明ABA可以通过调控水稻抗氧化酶、可溶性糖等生理指标的活性及含量,进而提高冷敏水稻品种的耐冷性。