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1.
【目的】干旱是严重影响玉米生长发育进程的一个重要因素。挖掘玉米抗旱相关基因,通过转基因功能验证和转录组分析,解析关键基因在响应干旱胁迫过程中的分子调控机制,为抗旱分子育种和遗传改良提供理论依据。【方法】以玉米自交系B104(WT)为背景材料,利用农杆菌介导方法构建过表达ZmIBH1-1转基因株系(ZmIBH1-1-OE);通过对转基因植株进行草铵膦抗性筛选、标记基因和目的基因PCR检测,以及运用实时荧光定量PCR检测目的基因的表达情况,鉴定阳性植株和株系;以WT和ZmIBH1-1-OE转基因株系为材料,通过干旱处理(20% PEG6000),进行表型鉴定和耐旱生理生化指标测定,验证ZmIBH1-1的抗旱功能;通过对干旱胁迫下玉米4叶期转录组的比较分析,鉴定出差异表达的基因(differentially expressed genes,DEGs);结合DAP-seq(DNA affinity purification sequencing)分析,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的下游靶基因,利用基因组可视化软件IGV(integrative genomics viewer)分析ZmIBH1-1蛋白结合候选靶基因的位置,然后通过Dual-Luciferase试验验证ZmIBH1-1蛋白与靶基因的调控关系。【结果】通过玉米遗传转化获得12个转化事件;T3代中,能同时检测到标记基因Bar和目的基因ZmIBH1-1的植株有458个,实时荧光定量PCR检测结果表明,ZmIBH1-1-OE中ZmIBH1-1的表达量显著高于WT,株系3和株系8表达量最高,将其自交获得T4代转基因株系用于后续试验。在干旱胁迫条件下,ZmIBH1-1-OE株系存活率、叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及其生理生化指标(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性)均显著高于WT,说明玉米中过量表达ZmIBH1-1赋予玉米更高的耐旱性。转录组分析结果表明,WT与ZmIBH1-1-OE株系在干旱胁迫下有1 214个差异表达基因;Gene Ontology(GO)功能富集分析结果表明,差异表达基因主要涉及生物过程、细胞组分和分子功能,如在生物过程中主要涉及到光合作用、应激响应、脱水响应等;KEGG富集分析表明,差异表达基因主要参与植物激素信号传导、新陈代谢等过程。结合转录组显著差异表达基因和DAP-Seq分析所得到ZmIBH1-1蛋白的靶基因,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的11个候选靶基因,包括2个钙信号相关基因、3个半胱氨酸代谢相关基因、1个bHLH转录因子、1个应激响应蛋白、1个谷胱甘肽转移酶、1个氧化还原过程蛋白和2个乙烯响应因子;基因组可视化结果显示ZmIBH1-1蛋白可以结合靶基因启动子区;随后通过Dual-Luciferase试验进一步表明,ZmIBH1-1蛋白可以直接作用于11个候选靶基因,其中,ZmIBH1-1蛋白可以促进ZmCa-M、ZmSYCO、ZmbHLH54、ZmGlu-r1、ZmCLPB3和ZmP450-99A2的表达,抑制ZmAGD12、ZmCYS、ZmCYSB、ZmERF-107和ZmEIN3的表达。此外,在干旱胁迫下NAC、WRKY、MYB等转录因子在ZmIBH1-1-OE和WT株系中也存在差异表达。【结论】ZmIBH1-1的过表达可以增强玉米苗期的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控乙烯信号通路中的ZmERF-107和ZmEIN3的表达提高玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控钙信号相关基因ZmCa-M和ZmAGD12增强玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白可能通过间接调控NAC、WRKY、MYB等转录因子响应干旱胁迫。 相似文献
2.
3.
鸟辣椒(C.frutescens L)是一个经济价值相当高的辣椒种,它多年生,椒果小而极辣,具有特别的风味。它的辣椒素(Capsaicin)含量相当高,很适合提取高辣度的含油树脂。印度几乎所有的鸟辣椒都是本地种,可以观察到范围很广的变异性。印度至今的辣椒育种研究主要还集中在C.annuum这个种,对C.frutescens的研究很少关注。考虑到鸟辣椒在工业用途和出口创汇方面的重要性,喀拉拉邦农业大学农学院对已收集到的一些鸟辣椒可用资源进行了试验研究,以测定它们的遗传变异性,遗传力和遗传进展量。 相似文献
4.
5.
6.
7.
红提葡萄引种栽培试验 总被引:1,自引:0,他引:1
1998年阿瓦提县引种红提葡萄 ,该品种表现果穗大 ,丰产 ,适应性和抗病性强。阿瓦提县年平均气温 10 .4℃ ,年均降水量 4 5 .7mm ,年均日照时数2 5 97.5h ,≥ 10℃有效积温 394 4 1℃ ,全年无霜期192 6天。试验园系砂质壤土 ,pH值 5 5~ 7 5 ,土壤有机质含量 0 .1%~ 0 .3%,地下水位 1m以下 ,排灌条件良好。1 主要性状1 1 果实经济性状 外观色泽艳丽 ,果穗较大 ,呈圆锥形或长圆锥形 ,果粒圆形至卵圆形 ,紫红色或深红色 ,果肉硬而脆 ,果皮较薄不易剥离 ,果肉味甜 ,风味纯正。含糖量达 18%以上 ,平均穗重 80 0 g ,最大穗重 2… 相似文献
8.
中国美利奴多胎细毛羊及杂交后代多胎性状基因型分析 总被引:2,自引:0,他引:2
首次在国内采用了多胎性状基因型诊断法对多胎性状进行选择。试验采集中国美利奴多胎细毛羊及其与Romilly·Hills杂交后代、横交一代样品数分别为 47份、3 8份、2 6份 ,提取DNA确定多胎主效基因FecB 位点 ,酶切检测纯合基因BB、杂合基因B 和非多胎基因 。通过检测 ,三种基因型占样品数百分比分别为 :多胎细毛羊为 2 5 5 3 %、48 94%、2 5 5 3 % ,基因型与产羔符合率为 85 3 7% ;杂交一代为 0、76 3 2 %、2 3 68% ,基因型与产羔符合率为 76 19% ;横交一代为3 0 77%、5 7 69%、11 5 4%。在多胎性状的选择中 ,要坚决剔除非多胎基因个体 ,以缩短选育时间。 相似文献
9.
选新疆阿勒泰富蕴县春秋牧场作为研究对象,采用传统地面测产、化学分析的方法对草地产草量、植被牧草营养成分及载畜量进行研究。结果表明:富蕴县春季时温性草原牧草由蒿子(Artemisia sp.)、针茅(Stipa capillata)、角果藜(Ceratocarpus arenarius)组成,分别占50.57%,41.25%,8.18%(DM),总干物质产草量为277.53kg·hm~(-2);牧草品质中等,以单位羊每天的采食量、粗蛋白质需要量计算的载畜量分别约为2.51,3.27个羊单位·hm~(-2)。秋季时山地草原由杂草、针茅(Stipa capillata)、苔草(Carexsp.)、羽依草(Alchemilla japonica)、羊茅(Festuca ovina)、蒿子(Artemisia sp.)组成,分别占31.53%,25.19%,17.58%,10.20%,9.74%,5.76%(DM);总干物质产草量为457.97kg·hm~(-2);牧草的粗蛋白含量低,酸性洗涤纤维含量高,牧草品质低,以单位羊每天的采食量、粗蛋白质需要量计算的载畜量分别约为1.90,1.36个羊单位·hm~(-2)。春季时温性草原和秋季时山地草原牧草钙磷比例均不平衡,磷缺乏现象严重,应在放牧生产中注意补磷。 相似文献
10.
PP2C是一大类重要的蛋白磷酸酶,广泛参与不同的逆境胁迫响应。为了解PP2C基因在干旱响应中的功能,以亚洲棉石系亚1号为材料,利用RT-PCR方法从中克隆了GaPP2C24基因,并对该基因进行了生物信息学分析,荧光定量PCR研究了其在亚洲棉不同组织和干旱胁迫下的表达情况。结果表明,GaPP2C24基因CDS序列全长为1 251 bp,编码416个氨基酸。序列同源比对发现,GaPP2C24与其他植物的PP2C氨基酸序列有较高的相似性,其中与可可树(EOY33930.1)、黄麻(OMO91132.1)的相似性分别为85%,84%。进化分析表明,GaPP2C24与同属锦葵目的黄麻聚在一支,亲缘关系最近,与可可树的亲缘关系次之。实时荧光定量PCR结果表明,GaPP2C24基因在子叶、下胚轴、胚根、叶、茎和根均有表达,且在茎中的表达量最高,根中次之。GaPP2C24受干旱胁迫的诱导表达,其在根和叶片中的相对表达量在处理1 h后最高,分别达到对照的53.9,6.9倍,推测该基因在棉花干旱响应中有重要作用。 相似文献