高温胁迫下绿豆象内参基因筛选及其Hsp70基因的表达特性

为明确Hsp70蛋白在绿豆象Callosobruchus chinensis高温耐受性中的作用,该研究筛选并克隆β-actin、α-tubulin、β-tubulin、EF1-α、GAPDH、Hsc70、AK和RPL40八个候选内参基因,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)技术测定其在绿豆象雌雄成虫体内的表达量,通过geNorm、BestKeeperr和NormFinde软件对这8个候选内参基因的表达稳定性进行评价,选择最适宜的内参基因对不同高温胁迫下绿豆象体内Hsp70基因的表达特性进行测定。结果表明,8个候选基因引物均有良好的特异性和引物扩增效率,引物扩增效率介于91.6%～108.1%之间。高温胁迫下,β-tubulin基因较其他7个候选基因有较小的平均变异度、稳定值和标准差,为最适宜的内参基因。39、42和45℃高温处理1 h后绿豆象雌雄成虫体内Hsp70表达水平较对照显著上调,当处理时间延长至3 h后,Hsp70基因的相对表达量较对照也有不同程度上调,但差异不显著,表明绿豆象Hsp70基因可以响应高温胁迫,Hsp70蛋白在绿...     

东北春玉米不同发育期干旱胁迫对根系生长的影响

分别在玉米拔节期(BJ)和抽雄期(CX)进行水分胁迫试验,利用微根管技术观测不同发育期干旱过程中根分布动态,并利用根分布模型模拟相关参数(d_(50)和d_(95):累积根比例分别为50%和95%的土层深度),对不同干旱胁迫处理的土壤湿度、根系分布及相关参数时空动态特征进行分析。结果表明:水分控制后的土壤湿度在130cm以上基本达到预期干旱效果,即BJ和CX处理在控水时段0~100 cm土层土壤相对湿度都降至40%以下,但深层土壤湿度并未受到水分控制影响;拔节和抽雄期干旱胁迫条件下,根长密度(RLD)最大值分别为2.18±0.89cm·cm~(-3)和2.10±0.47 cm·cm~(-3),所在土壤深度为60 cm,对照(CK)RLD最大值为1.24±0.77 cm·cm~(-3),所在深度为40 cm,CK和BJ处理的RLD在最大值深度以下随土层深度增加而减小,CX处理的RLD在80 cm以下仍保持较大值;BJ和CX比CK的d50分别增大45%和59%,d95分别增大8%和41%,证明玉米根系因干旱胁迫而向深层土壤生长。     

NaCl胁迫对骆驼蓬属植物渗透调节作用的影响

研究NaCl处理对骆驼蓬属植物幼苗生物量、植株中主要无机离子和有机溶质的含量及渗透调节能力的影响。结果表明,骆驼蓬在NaCl浓度小于200 mmol/L,骆驼蒿和多裂骆驼蓬小于100 mmol/L时促进根系和地上部干重的增加,超过相应浓度时,幼苗生物量明显下降。3种植物根系和叶片的Na 和Cl-含量随NaCl浓度升高而增加,NO3-含量及K /Na 比则下降,K 对Na 的选择性吸收和运输SK,Na增大,但多裂骆驼蓬叶片的离子运输SK,Na则降低,Ca2 、Mg2 含量有升有降。无机离子占总计算渗透势(COP)的68.37%~83.82%,但随NaCl浓度增大而降低;可溶性糖和氨基酸含量随NaCl浓度增大明显增加,有机酸和脯氨酸变化不明显。有机物质约占COP的16.18%~31.63%,且随NaCl浓度提高而增大。骆驼蓬、骆驼蒿和多裂骆驼蓬的渗透调节能力随NaCl浓度增加而增强,其中叶片的渗透调节能力大于根系,渗透调节能力骆驼蓬>骆驼蒿>多裂骆驼蓬,表明骆驼蓬比骆驼蒿和多裂骆驼蓬具有更强适应盐渍生境的能力。     

三叶斑潜蝇热激蛋白Hsp90基因的克隆及其在高温胁迫下的表达分析

采用RT-PCR及RACE技术克隆了三叶斑潜蝇Hsp90基因全长cDNA序列,并用实时定量RT-PCR的方法检测其在不同发育阶段受到高温胁迫后的表达水平。该基因的cDNA序列全长2 408 bp,开放阅读框为2 145 bp,编码714个氨基酸;5′非编码区为151 bp,3′非编码区为112 bp。该基因推导的氨基酸序列与其他昆虫同源序列比较有很高的相似性（80%~99%）。聚类分析结果显示三叶斑潜蝇与美洲斑潜蝇和南美斑潜蝇的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR检测结果表明三叶斑潜蝇Hsp90基因的表达受到热胁迫的诱导,诱导3龄幼虫最大表达量的温度比诱导其他发育阶段的温度低,在43 ℃时预蛹和蛹的表达量在整个生命周期中最高,在检测的高温胁迫条件下,雄虫比雌虫的表达量更高。该结果为阐明三叶斑潜蝇胁迫耐受能力及其对其他潜蝇种群的取代机制奠定了分子基础。     

西花蓟马对高低温胁迫响应的转录组分析

为揭示西花蓟马Frankliniella occidentalis对温度的适应机制,采用高通量测序技术对低温（-13℃）、常温（26℃）和高温（40℃）胁迫1 h后西花蓟马进行转录组测序分析,筛选差异表达的unigenes,并对其进行功能注释与相关代谢通路富集分析,同时随机选择8个西花蓟马耐热性相关unigenes进行实时荧光定量（real-time fluorescence quantification PCR,qRT-PCR）测定,以验证转录组测序数据的正确性。结果显示,转录组测序、组装后共获得79 516个unigenes,在NR和KEGG数据库中分别注释到28 675个和47 285个unigenes。40℃与26℃温度胁迫后差异表达的unigenes数量最多,为333个;-13℃与26℃温度胁迫后差异表达的unigenes最少,只有134个;40℃与-13℃温度胁迫后差异表达的unigenes为230个。差异表达的unigenes主要参与内质网蛋白合成和代谢通路等途径,其中有许多热激蛋白基因和细胞色素P450基因受到高低温胁迫后上调表达,表明这些unigenes可能参与西花蓟马应对极端温度的耐受性作用。随机筛选的8个差异表达unigenes的qRT-PCR结果与转录组测序结果一致,表明转录组数据可靠。     

PEG处理葡萄试管苗生理反应及叶片组织形态研究

应用不同浓度的聚乙二醇(PEG10000)处理红地球葡萄生根试管苗,在造成一定程度水分亏缺的情况下,观察葡萄试管苗的生理反应和植株生长、叶片形态解剖结构的变化。结果表明:在PEG处理下,葡萄生长发育迟滞,植株节间变短,株高变矮,但发根数量增加,根变长;新生叶片与对照比,叶片小而皱缩,气孔指数降低,上皮细胞排列更紧凑;同时葡萄试管苗脯氨酸的积累和内源ABA迅速增加。说明在一定强度的水分胁迫下,葡萄试管苗叶片的发育向增强其耐旱能力的方向进行,其渗透调节物质的积累是葡萄试管苗对长期水分胁迫的生理反应。     

花期干旱对大豆叶绿素荧光参数的影响

利用叶绿素荧光动力学测定技术,研究大豆开花期干旱对叶片叶绿素荧光参数的影响,结果表明:大豆开花期受旱后,可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)、可变荧光与初始荧光比(Fv/F0)、非光化学淬灭系数(NPQ)均降低,而ETR升高。说明光系统Ⅱ(PSⅡ)受到了伤害,使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、起光保护作用的热耗散降低,光合电子传递速率升高。花期干旱胁迫后,各参数存在基因型差异,新大豆1号在花期干旱条件下,光合机构受破坏较轻,其吸收的光能能较多地用于光化学转化能力,抗旱能力强。因此,花期干旱胁迫下,叶绿素荧光参数(Fv/F0、Fv/Fm)变化与大豆品种抗旱性有关,利用大豆品种叶绿素荧光对干旱胁迫的反应差异鉴定品种抗旱性是可行的。     

芹菜NAC转录因子基因AgNAC1的克隆及其对非生物胁迫的响应

通过RT-PCR方法,从芹菜‘六合黄心芹’和‘文图拉’中分别克隆获得编码NAC转录因子的基因AgNAC1。利用生物信息学方法分析其编码氨基酸序列组成、蛋白质理化性质、亲缘关系、空间结构等,采用荧光定量PCR技术检测基因在不同非生物胁迫下的表达水平。结果表明：‘六合黄心芹’和‘文图拉’AgNAC1开放阅读框长度均为957 bp,编码318个氨基酸,其蛋白质相对分子量分别为36.89和36.77 kD,理论等电点分别为5.94和5.78。AgNAC1蛋白与不同植物中NAC家族成员同源性比对和进化树分析表明,其与胡萝卜DcNAC属于同一个分支,进化距离最近。蛋白功能域预测显示,AgNAC1有多个α螺旋和β转角二级结构单元。荧光定量PCR结果表明,AgNAC1在芹菜叶中表达量最高,具有组织特异性,同时对高温、低温、干旱和盐胁迫均有响应。‘六合黄心芹’中AgNAC1的表达水平在高温处理24 h达到最高。‘文图拉’中AgNAC1的表达水平在高温、低温及盐处理后2 h和8 h高于对照,呈现先下降后上升的趋势,在干旱处理4 h时表达水平最高。     

不同苹果砧木组培苗抗旱性的比较研究

【目的】为了提供苹果耐旱育种及栽培材料,【方法】以5种苹果砧木组培苗为试材,PEG-6000作为胁迫剂,模拟室外干旱进行处理,运用模糊隶属函数抗旱性综合分析,比较了5个苹果砧木组培苗的耐旱性。【结果】结果表明,在PEG-6000胁迫条件下,不同苹果砧木的叶绿素含量总体均呈下降趋势,叶片的相对电导率和MDA含量随PEG-6000胁迫质量分数的升高逐渐升高。在整个胁迫过程中,各苹果砧木组培苗叶片内蛋白质含量随胁迫质量分数的升高而增大。SOD活性随PEG-6000胁迫质量分数的升高呈先升高后下降趋势,且在20%PEG-6000胁迫条件下SOD活性达到了最大。POD活性随胁迫质量分数的升高呈现出逐渐升高的趋势。【结论】5种苹果砧木的抗旱性顺序依次为:新疆野苹果>平邑甜茶>八棱海棠>‘M26’>‘M9’。     

Effects of astragaloside on the levels of sex hormone and oxidative stress injury in rats with polycystic ovary syndrome

AIM To investigate the effects of astragaloside on the levels of sex hormone and oxidative stress in rats with polycystic ovary syndrome （PCOS）. METHODS Female SD rats （n=60） were randomly divided into normal control group, model group, Diane-35 （0.339 2 mg/kg） group, low dose astragaloside （12.5 mg/kg） group and high dose astragaloside （50 mg/kg） group, with 12 rats in each group. The PCOS model was induced by letrozole （1 mg/kg）, which was administered by gavage once a day for 3 weeks. After administration, the estrus cycle of the rats was observed by vaginal smear, and the ovarian index was calculated. HE staining was used to observe the histopathological changes of the ovaries. Serum levels of the sex hormones testosterone （T）, estradiol （E₂）, luteinizing hormone （LH） and follicle-stimulating hormone （FSH） were measured by ELISA. The levels of superoxide dismutase （SOD）, malondialdehyde （MDA） and glutathione peroxidase （GSH-Px） in serum and ovarian tissue were detected by colorimetry, and the protein levels of steroidogenetic acute regulatory protein （StAR） and apoptosis-related proteins cleaved caspase-3, Bax and Bcl-2 in ovarian tissue were detected by Western blot. RESULT Compared with control group, the oestrous cycle of the rats in model group was disorder, and the ovarian index was increased, ovary was polycystic. The serum levels of T, LH and MDAwere significantly increased （P<0.05）, while the contents of E2, FSH and the activities of GSH-Px and SOD were significantly decreased （P<0.05）. The levels of MDA, StAR, cleaved caspase-3 and Bax proteins in ovarian tissue were significantly up-regulated （P<0.05）. GSH-Px and SOD activities and Bcl-2 protein levels were significantly down-regulated （P<0.05）. CONCLUSION Astragalosideeffectively balances the levels of sex hormone in PCOS rats and relieves the oxidative stress injury, the mechanism may be related to the inhibition of StAR expression.