桂花OfWRKY120基因鉴定及盐胁迫响应功能研究

【目的】根据前期基因家族鉴定分析得到OfWRKY120,对该基因盐胁迫响应的功能进行分析,为桂花盐胁迫下的调控机制研究奠定基础。【方法】利用生物信息学方法对OfWRKY120保守结构域、系统进化进行分析,并采用qRT-PCR技术研究盐胁迫下OfWRKY120在桂花叶片中的相对表达量。构建OfWRKY120超表达载体,使用亚细胞定位、酵母自激活检测等探究其特性,将该基因瞬时转化本氏烟草后,对烟草进行盐处理,利用DAB、NBT染色和相关生理指标的测定,解析瞬时转化OfWRKY120对本氏烟草耐盐性的影响。【结果】OfWRKY120基因全长为1 422 bp,编码474个氨基酸,存在WRKY superfamily保守结构域。盐胁迫能够激活桂花叶片中OfWRKY120的表达,在72 h时相对表达量最高,与对照有显著差异。亚细胞定位结果表明,OfWRKY120定位于细胞核。酵母自激活结果显示OfWRKY120无自激活活性。盐胁迫后,OfWRKY120瞬时过表达植株的超氧阴离子(O^-₂·)和脯氨酸含量显著高于空载对照,且DAB和NBT染色表现出更深的颜色。本氏烟草中的qRT-PCR结果显示,OfWRKY120显著降低了NbCAT的表达,而显著提高了NbP5CS1、NbP5CS2和NbP5CR的表达。【结论】OfWRKY120过表达增加了盐胁迫下本氏烟草中活性氧（ROS）的含量,导致植物对盐胁迫的敏感性提高。     

草莓对干旱胁迫生理及分子响应研究进展

干旱胁迫不仅会引起草莓大面积减产,还会直接影响果实的品质,已成为我国栽培品种草莓减产的主要非生物因子之一。本文主要综述干旱胁迫对草莓产量和品质、生理生化特性及部分基因表达的影响;此外,详细介绍了国内外在提高草莓干旱耐受性方面取得的研究进展和成果,以期为研究草莓耐旱机制和选育耐旱性优良的草莓新品种提供一定的参考依据和理论支持。     

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...