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1.
2.
【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
3.
内蒙古是黄芪道地产区,栽培历史悠久,种植优势突出,知名度高。近几年,由于野生黄芪资源遭到掠夺式采挖,栽培黄芪成为商品芪的主要来源。但黄芪种质资源研究开发、加工利用不足,栽培种质混乱混杂,人工选育工作滞后,无优良品种品系,种质资源已成为制约黄芪产业化发展的主要瓶颈。本综述阐述了中国黄芪种质资源分布、黄芪品种资源研究与应用,简要分析了内蒙古黄芪产业优势和前景。在此基础上,剖析了内蒙古黄芪产业化存在的主要问题:黄芪基础研究不足,新品种缺失;种子种苗培育不规范,标准化程度不高;种植技术落后,水平参差不齐;种植规模小,标准化程度低;深加工层次低,转化增值能力弱。最后从种质资源培育、种子种苗繁育和规范化生产等方面,提出了黄芪产业化发展的对策建议,以期推动内蒙古作为传统道地产区做大做强黄芪产业。 相似文献
4.
为比较青紫蓝色獭兔与皱襞型獭兔不同交配组合的生产性能,试验随机选取6,7月龄健康皱襞型獭兔和青紫蓝色獭兔各40只(30只母兔和10只公兔)进行不同交配组合试验,分别为青紫蓝色纯繁组、白色皱襞纯繁组、正交组和反交组,测定母兔繁殖性能和后代生长性能、屠宰性能及被毛品质。结果表明:正交组与反交组料重比差异显著(P0.05),初生窝重、产活仔数、泌乳力、断奶成活率、仔兔断奶窝重、屠宰率、皮张面积、被毛密度、被毛细度及粗毛率指标差异均不显著(P0.05);青紫蓝色纯繁组和白色皱襞纯繁组初生窝重和屠宰率差异不显著(P0.05),产活仔数、泌乳力、断奶成活率、仔兔断奶窝重、幼兔料重比、皮张面积、被毛细度及粗毛率各指标差异均显著(P0.05),被毛密度差异极显著(P0.01)。可见正交组(青紫蓝♂×皱襞♀)的繁殖性能及后代生产性能略好于反交组(皱襞♂×青紫蓝♀)。 相似文献
6.
正中国作为农业大国,农作物秸秆资源十分丰富,具有数量大、种类多、分布广的特点。长久以来秸秆资源一直作为我国农村居民主要生产生活燃料,牲畜饲料或有机肥料,少部分作为工业原料和菌类基料等其它用途。近年来随着农村劳动力的城镇化转移,农业能源消费结构发生改变,加上秸秆回收利用成本偏高,市场化和产业化水平偏低,各地区出现了季节性和结构性的秸秆过剩问题,由此引发的粮食主产区违规焚烧秸秆现象屡禁不止,不仅浪费了农业生产资源,威胁交通运输安全,对生态环境污染也有着重要影响。作为再生 相似文献
7.
为提高鸡细管精液冷冻质量,采用2%、4%、6%、8%、11%的甘油浓度,离液氮面9种熏蒸高度,两步冷冻法,5℃水浴解冻3min,离心去甘油等,通过活力与人工输精检测冷冻效果。结果表明:(1)以甘油浓度为主效应,8%~11%各组间差异不显著(P0.05),但11%组效果最优;以冷冻速率作为主效应,6~8高度处各组间差异不显著(P0.05),其中第6高度处效果最优;甘油浓度-冷冻速率交互作用下"浓度"、"速率"、"浓度-速率"对活力有极显著的影响(P0.01);去除甘油前与去除后的精子活力成正相关,去甘油导致活力下降程度达50%左右;(2)以受精率为指标,6%甘油浓度组的最高(77.63%),与4%、8%组差异不显著(P0.05);11%组显著低于4%、6%、8%组(P0.05);(3)采用2%甘油浓度组的黑丝羽乌骨鸡冻精,对白莱航鸡和伊萨鸡母鸡进行人工输精,孵化效果无显著性差异(P0.05),但白莱航鸡略高于伊萨鸡。研究结果提示,采用6%甘油浓度,冷冻装置的第6高度处对鸡精液进行冷冻效果最好。 相似文献
8.
水曲柳和落叶松人工纯林与混交林的碳储量 总被引:1,自引:0,他引:1
为评价水曲柳(Fraxinus mandschurica)和落叶松(Larix olgensis)人工纯林与混交林的固碳能力,在黑龙江省尚志市帽儿山地区选择24年生的林分,测定水曲柳和落叶松纯林与混交林的碳储量。结果表明:水曲柳和落叶松混交林生态系统碳储量(246.15 t C/hm2)大于落叶松纯林(232.01 t C/hm2)和水曲柳纯林(211.86 t C/hm2),但差异均不显著(P 0.05)。在三种人工林中,土壤层和乔木层碳储量分别占生态系统碳储量的71.6%~80.1%和17.3%~24.5%,为生态系统的主要碳库。混交林土壤层碳储量大于落叶松纯林和水曲柳纯林,但差异均不显著(P0.05)。混交林乔木层碳储量与落叶松纯林和水曲柳纯林相比均表现增加,且与水曲柳纯林差异显著(P 0.05)。混交林和落叶松纯林的凋落物层碳储量明显高于水曲柳纯林(P 0.05),而水曲柳纯林林下植被层的碳储量显著高于混交林和落叶松纯林(P 0.05)。结果表明,水曲柳和落叶松混交林与纯林相比能增加生态系统碳固定,适合于营造碳汇林。 相似文献
9.
10.
为了研究黑龙江省苜蓿锈病的病害现状,试验对黑龙江省6月份、7月份苜蓿锈病发病率及分布进行了比较,采用五点采样法,每点随机采集苜蓿叶片50片,统计叶片病害情况,计算发病率,并根据苜蓿叶片病斑覆盖面积确定病害程度。结果表明:黑龙江省6月份、7月份苜蓿锈病只在局部小范围内进行传染,其中6月份苜蓿锈病发病率最高的为双鸭山市的岭东区,而7月份苜蓿锈病发病率最高的为齐齐哈尔市和莫力达瓦达斡尔自治旗的小部分地区。说明黑龙江省6月份、7月份苜蓿锈病的传染中心发生转移,苜蓿锈病的传染有其限制因素,可能是地理纬度原因或者是传染寄主原因,可以通过有效措施进行防治。 相似文献