转录因子调控番茄抗旱性研究进展

番茄原产自热带地区，是全世界栽培面积最大的蔬菜之一。农业生产上，干旱胁迫是限制番茄产量和品质的主要制约因素。因此，挖掘抗旱基因用于番茄抗旱育种意义重大。番茄的抗旱性状是由多基因控制的复杂性状，而转录因子能通过转录级联效应同时调控干旱胁迫响应通路上的多个基因来调节植物的抗旱性，是培育抗旱番茄品种的重要遗传资源。本文对近年来有关转录因子调节番茄抗旱性和参与干旱胁迫响应的最新研究成果进行了归纳总结，综述了bHLH、MYB、NAC、bZIP、ERF、WRKY、HD-Zip等家族转录因子调控番茄响应干旱胁迫的研究进展。在干旱胁迫下，这些转录因子参与的调节网络主要涉及脱落酸(ABA)和活性氧等相关通路。对转录因子在培育番茄抗育品种中的应用进行了讨论，提出增强转录因子遗传改良在时空水平的特异性用于抗旱番茄品种选育的方法，旨在为番茄抗旱育种研究提供新思路。     

过表达ZmIBH1-1提高玉米苗期抗旱性

【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。     

茶多酚对运动训练能力的影响与作用分析

茶多酚具有较强的抗氧化、抗疲劳功能。本文通过对茶多酚的来源及其化学成分、生活活性的分析,并结合相关研究者的研究结果,证明茶多酚在多方面可提升运动训练能力,具有较高的应用开发价值及广阔的市场开发前景。     

落叶松毛虫发生量的预测及综合防治措施研究

本文介绍了松毛虫生物学特性,总结了松毛虫种群数量消长规律,分析了气象等环境因子对松毛虫种群数量的影响,从而对落叶松毛虫发生做出准确的预测。根据预测情况进行有效综合防治,收到良好效果。     

仙客来高效离体繁殖体系研究

以仙客来的幼嫩健康叶片为材料,探索了不同种类和浓度的植物激素组合对愈伤组织诱导的影响。结果表明,最佳激素组合为1/2MS+3.0%糖+0.8%琼脂+2,4-D 2 mg/L+BA 0.2 mg/L+KT 0.2 mg/L。在离体培养前将植株遮光处理24~26 h,再通过黑暗低温和光照升温培养"二步法"高效诱导仙客来愈伤组织和芽的形成,可有效抑制外植体褐化,繁殖系数高,并能保存F1代的原有性状和杂种优势,为仙客来种苗的工厂化生产提供关键技术支撑。     

欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’NAC基因DRL1负向调节植物抗旱性

以欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’（Vitis vinifera‘Yatomo Rose’）为材料，利用荧光定量PCR技术和转基因技术研究葡萄NAC转录因子DRL1基因对逆境的响应。欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’在激素和逆境胁迫下，DRL1表达呈下降趋势，其中以ABA和干旱胁迫处理最为显著。在ABA处理下DRL1转基因烟草株系种子萌发率和根长均高于野生型。干旱处理下，转基因植株对干旱的耐受性降低，同时胁迫相关基因NtLEA5、NtP5CR1、NtPSCS1、NtERD10C和NtDREB3的表达水平比野生型显著下降。此外，DRL1转基因烟草茎中柱发育受到抑制，尤其是导管横切面积仅为野生型的58%。以上结果表明，DRL1基因可能作为1个负向调节子参与植物的干旱胁迫。     

济南中南部地区夏季底栖动物功能摄食类群与环境因子的关系

于2014年夏季(8月)对济南中南部地区17个采样点的底栖动物功能摄食类群和环境因子特征进行了调查,结果表明:夏季采集到底栖动物31种,以毛翅目和基眼目为主,各点位物种平均值为0.66×103 ind·m-2,香农威纳指数平均值为1.55,均匀度指数平均值为0.69。依据食性将底栖动物划分为刮食者、滤食者、撕食者、收集者和捕食者5种功能摄食类群,代表性类群为刮食者和收集者。典范对应分析表明,影响底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是总氮、电导率和溶解氧。     

山蜡梅叶片提取物清除自由基活性及液质联用分析

山蜡梅(Chimonanthus nitens)为腊梅科腊梅属常绿灌木,其叶片中含有多种活性成分.该研究首次采用高效液相色谱、高分辨质谱和二苯基苦基苯肼自由基(DPPH)联合试验法,对山蜡梅叶片提取物的清除自由基活性及成分进行了研究.结果表明,山蜡梅叶甲醇提取物具有一定的清除DPPH自由基活性,其中安徽黄山、六安和市售的山蜡梅叶对0.4mg/mL DPPH自由基的半数清除浓度分别为2.23、2.31和2.82mg/mL.利用液质联用和清除自由基进行联合分析,山蜡梅叶甲醇提取物的主要成分为C7H12O6、C15H18O9、C15H14O5、C22H26O19和C27H30O16.其中,C15H18O9、C15H14O5和C27H30O16有着较强的清除自由基活性.3种活性化合物可能分别为咖啡酸葡萄糖苷、三羟基黄烷醇和芦丁,其中咖啡酸葡萄糖苷和三羟基黄烷醇为首次从山蜡梅中发现的.