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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.
试验对拉丁乐、摇滚乐、非洲打击乐对奶牛产奶性能的影响进行研究。试验选取年龄、胎次、产奶量相近的荷斯坦泌乳牛72头,将其随机分成4组,即拉丁乐组、摇滚乐组、非洲打击乐组、对照组,每组18头。试验分预试期7 d,正式期60 d,预试期开始给试验组播放音乐,对照组常规饲喂。每隔20 d测定单产并采集奶样1次。结果表明,试验0~60 d,摇滚乐组奶产量较对照组低13.4%,差异极显著(P0.01);非洲打击乐组奶产量较对照组低8.9%,差异显著(P0.05)。试验0~60 d,拉丁乐组、摇滚乐组、非洲打击乐组中乳糖、乳蛋白、非脂固形物含量较对照组均无显著差异。摇滚乐和非洲打击乐会降低奶牛产奶量,对乳糖、乳蛋白、非脂固形物含量影响不大;拉丁乐对奶牛奶产量无显著影响,对乳糖、乳蛋白、非脂固形物含量影响不大。 相似文献
3.
本试验通过研究马铃薯茎叶在自然萎蔫过程中感官品质及营养成分的变化规律,为其制作青贮饲料提供参考。采用单因子试验设计,共设5个处理,分别为5个萎蔫时间:刈割后第1天、第2天、第3天、第4天、第5天,每个处理4个重复。第4天水分达到青贮要求,但叶片有所褐变,第5天有部分霉变;随着萎蔫天数的增加,水分、粗蛋白质和粗脂肪含量下降(P0.05),第4天时分别下降了18.6%、6.9%、21.8%,其他养分含量无显著变化(P0.05)。由以上结果说明,如果以马铃薯茎叶制作青贮饲料,最好在保存条件好的情况下刈割后3天内完成,但需要添加吸收剂以使水分达到青贮要求。 相似文献
4.
探究NO_3~-/NH_4~+对金铁锁毛状根生长状态的影响。以B_5培养基为基本培养基,改变培养基中的氮总量及NO_3~-/NH_4~+比,分析比较金铁锁毛状根的生长状态。结果显示:氮总量对金铁锁毛状根的生长量有一定影响,当氮总量为60 mmol/L时毛状根生长速度最快,表现为侧根分布频率高、根系发达;培养基中NO_3~-及NH_4~+比例会影响毛状根生长,在总氮量为60 mmol/L条件下,B_5+40 mmol/L KNO_3+20 mmol/L(NH_4)_2SO_4(NO_3~-/NH_4~+=2:1)时,固体培养基中金铁锁毛状根的生长量最大,B_5+48 mmol/LKNO_3+12 mmol/L(NH_4)_2SO_4(NO_3~-/NH_4~+=4:1)时,液体培养基中金铁锁毛状根的生长量最大。研究表明培养基中氮总量及NO_3~-/NH_4~+比例对金铁锁毛状根的生长影响大,该结果对后续金铁锁毛状根的放大培养提供理论依据。 相似文献
5.
[目的]为了加深对金丝楸(Catalpa bungei C. A. Mey.)优良无性系资源遗传背景的认识,[方法]本研究运用荧光扩增片段长度多态性(AFLP)技术,筛选10对Eco RⅠ+3/MseⅠ+3引物组合,以梓树属的梓树(C.ovata G. Don)、灰楸(C. fargesii Bur.)、光叶楸和‘豫楸1号’良种为对照,在基因组水平上检测定植于河南省洛宁县的75个金丝楸无性系的遗传变异。[结果]总体水平上,在获得的1 177条可统计条带中,1 130条呈多态性,多态性带百分率(PPBs)达96.01%;不同位点的有效等位基因数为1.00~1.99,平均为1.48±0.03;基因多样度为0.00~0.49,平均为0.28±0.01;Shannon信息指数为0.00~0.69,平均为0.43±0.02。当遗传相似系数为0.827 7时可将供试样品分为8组,其中,71个无性系聚为一组,显示出金丝楸无性系遗传背景较狭窄。各无性系的遗传距离和地理距离呈极显著正相关,表明地理隔离对楸树遗传多样性有明显的影响。结合聚类分析结果,金丝楸无性系当中的63号与其他遗传距离最远,值得重点保护和推广。[结论]形态学性状观察和AFLP分子标记分析显示:金丝楸与普通楸树存在较显著的差异,因此,认为金丝楸的分类地位宜做更加深入的探讨。 相似文献
6.
红松阔叶混交林是长白植物区系顶级群落,由于长期受到人为采伐等非自然因素的干扰,现存量极少,代之形成了大面积红松、落叶松纯林和生产力低下的杂木林。红松人工纯林由于树种单一,导致林分的土壤肥力逐年下降。近年来,通过营造阔叶红松混交林、人工诱导阔叶红松林等措施,培育了大面积红松阔叶混交林,其中色赤杨与红松混交林是较为成功的一种混交林分,现将草河口地区红松与色赤杨混交林改土效果总结如下。 相似文献
7.
拖拉机是大家非常熟悉的农用机械,我国也是拖拉机的使用大国.然而近几年来.拖拉机使用故障频繁发生,严重影响了拖拉机的寿命,阻碍了农村经济的发展为使拖拉机经常处于良好的技术状态,必须设法防止和减少故障的发生.除坚持按照使用说明书的规定维护保养外,在农闲时期的保养与维护也是预防拖拉机发生故障的重要措施之一. 相似文献
9.
10.
通过对毛乌素沙地,库布齐沙漠,穿沙公路,城防林建设,麻黄基地和治沙新技术及发展沙产业的学习考察,体会到:改善生态环境必须按照自然规律和经济规律进行统筹规划,分步实施。要处理好眼前利益和长远利益,局部利益与全局利益的关系,处理好治理、保护、利用的关系,处理好建设与管理的关系,以充分调动社会各方面参与生态建设的积极性,伊盟在治沙方面的一些做法和经验是值得我们学习借鉴的。 相似文献