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  • 简介:水稻是一种对盐浓度中度敏感的作物,耐性状是受多基因控制的数量性状,易受环境条件等影响,目前定位的耐QTL主要为苗期耐相关的,其中以第1、2、6和7染色体上居多。耐品种的选育方法主要为系统选育法,将杂交选育和胁迫组织培养、转基因等生物技术相结合,选育耐性强且品质优良的品种。本文阐述了国内外开展的关于水稻耐基因遗传及耐育种研究动态,并对今后耐育种的工作提出了展望。

  • 标签: 水稻 耐盐 遗传 育种 研究
  • 简介:植物的耐性是一个复杂的数量性状,涉及诸多基因和多种耐机制的协调作用。本文综述了近年来国内外在植物耐盐分子方面的研究成果与最新进展。Na^+/H^+反向转运蛋白、K^+转运体HAK和K^+转运的调控基因AtHAL3α、高亲和性K^+转运体HKT等通过调控植物体内离子跨膜转运,重建体内离子平衡来抵御盐渍伤害;△′-氢吡咯-5-羧酸合成酶(P5CS)和△′-氢吡咯-5-羧酸还原酶(P5CR)基因、胆碱单加氧酶(CMO)和甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因、1-磷酸甘露醇脱氢酶(mtlD)和6-磷酸山梨醇脱氢酶(gutD)基因以及海藻糖合成酶基因等通过合成渗透保护物质维持细胞的渗透势、清除体内活性氧和稳定蛋白质的高级结构来保护植物免受盐渍胁迫伤害;植物细胞中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、抗坏血酸-谷光苷肽循环中的酶等在清除细胞内过多的活性氧方面起重要作用;水通道蛋白基因与晚期胚胎发生丰富蛋白(LEA蛋白)基因参与多种胁迫的应答,它们与保持细胞水分平衡相关;另外,与离子或渗透胁迫信号转导相关受体蛋白、顺式作用元件、转录因子、蛋白激酶及其它调控序列可以启动或关闭某些胁迫相关基因,使这些基因在不同的时间、空间协调表达,以维持植物正常的生长和发育。本文还在小结中从整体水平上阐述了植物感受盐渍胁迫和其应答的基本分子机理。为植物耐机理的进一步研究及培育耐植物奠定了理论基础。

  • 标签: 植物 耐盐基因 耐盐机制
  • 简介:转录因子可以调节众多下游基因的表达,在植物抗逆境中起重要的调节作用。以南方型紫花苜蓿Medicagosativa‘Millennium’的耐突变体为材料,以正常培养(MT_CK2)和胁迫(MT_N2)条件下的2个样品叶片进行转录组测序分析,并进行qRT-PCR验证RNA-Seq结果的可靠性,研究耐突变体叶片胁迫应答相关转录因子基因。结果表明:经过250mmol/LNaCl胁迫72h,共检测到30900个基因表达量发生了变化,7694个基因差异表达,共有隶属于50个转录家族的422个转录因子发生了差异表达,上调表达268个,下调表达154个。胁迫应答基因数量最多的是MYB基因家族,其次是WRKY、NAC、bHLH和AP2-EREBP转录家族。此外,候选出MsANT、MsbHLH36、MsNAI1、MsbZIP、MsbZIP73A、MsC3H、MsMYB85、MsNAD、MsMYB、MsNAC、MsTrihelix和MsWRKY等与胁迫应答相关的重要转录因子。本研究为揭示紫花苜蓿胁迫分子机制奠定基础。

  • 标签: 南方型紫花苜蓿 转录因子 叶片 盐胁迫
  • 简介:氢黄酮醇4-还原酶(dihydroflavonol4-reductase,DFR)是花青素代谢后期重要的酶,是决定花青素从无色到有色的关键调控点。本研究以‘贵妃’芒果的果实为材料,采用同源克隆的方法克隆得到了一个氢黄酮醇4-还原酶DFR基因。该基因cDNA全长为1260bp,开放阅读框为987bp,编码328个氨基酸。进一步扩增得到其基因组DNA,全长为3022bp,分析发现其含有五个内含子,在已报道植物中表现保守。系统发育分析发现芒果DFR蛋白与火鹤花、小麦和大麦等植物具有较近的亲缘关系。对不同着色的果皮中的DFR基因表达进行分析发现,绿色果皮中表达量较高,而黄色果皮中表达量较低,暗示DFR调控花色苷合成的功能待深入研究。

  • 标签: 芒果 花色苷 基因克隆 表达分析
  • 简介:通过利用新一代高通量测序手段——转录组测序(RNA-Seq)技术研究巴西蕉(Musaparadisiaca)叶片在60mmol/LNaCl人工模拟胁迫0、12h、24h不同时间点的转录组分析。结果表明:胁迫12h上调和下调的DEGs(differential-expressedgenes)分别为2938个和2727个;24h分别有834个和893个。GO富集分析,差异基因主要在细胞过程、代谢过程、刺激响应、结合以及催化活性等。KEGG分析,差异基因主要涉及代谢途径、光合作用、黄酮类生物合成、苯丙素生物合成等。通过GO和KEGG显著性富集分析发现,NaCl胁迫12h后差异表达的基因数明显多于24h胁迫后的差异基因表达数。qRT-PCR验证了DEGs的表达趋势与RNA-Sep测序分析结果的一致,证明了RNA-Sep结果的准确性。本研究通过香蕉叶片转录组分析,为研究香蕉耐盐分子机制提供参考。

  • 标签: 巴西蕉 转录组 盐胁迫
  • 简介:草酸通常被认为是新陈代谢最终的惰性产物。近期的研究表明:在植物体内草酸()可以被进一步分解,其分解产物又参与了特定的生长发育过程及抗生物胁迫反应,因此植物体内草酸()的代谢又引起了人们的广泛关注。本文就植物体内草酸()的生物合成、存在形态及其被分解过程中的生理生化作用作一简要概述。

  • 标签: 草酸盐 形成 降解 作用
  • 简介:虎尾草(Chlorisvirgata)是禾本科虎尾草亚族的一种一年生草本植物,适应性极强,能在恶劣的盐碱化土壤上生长。本实验构建了虎尾草的cDNA基因文库,随机挑选出2300个克隆,并且通过点杂交分析在NaCl胁迫下这些基因的表达情况。结果表明有59个基因在NaCl胁迫下强烈表达,这些上调基因中23个同时也被NaHCO3胁迫表达。这个结果暗示了NaCl逆境与NaHCO3逆境在基因表达的应答机制存在明显的差异。59个基因可以分成8类:能量代谢(21.70%),信号转导(5.0%),氧化逆境(13.30%),光合作用(10.0%),生长发育(5.5%),转录因子(1.67%),各种酶类00.0%)和一些未知基因(28.3%)。从中选出了一些上调基因进行Northern杂交分析,Northern杂交表明这些基因中的有些是在根或叶中表达,与点杂交的结果有一致的趋势。

  • 标签: 虎尾草 ESTS 基因表达 胁迫 上调
  • 简介:甘氨酸甜菜碱是植物细胞内一种重要的调渗物质,胁迫下,甘氨酸甜菜碱的积累可以保护细胞内蛋白质的结构和功能,降低细胞水势,从而增强植物自身的耐能力。从大肠杆菌中克隆的胆碱脱氢酶基因(betA)是甘氨酸甜菜碱合成的关键酶基因,该基因编码的胆碱脱氢酶(CDH)可将胆碱一步合成为甜菜碱。本实验室已将胆碱脱氢酶基因(betA)转入到小黑杨花粉植株基因组中,并最终获得了4个转基因株系。本研究以4个转betA基因株系(TB1、TB2、TB3、TB4)及非转基因对照为试材,在浓度为1.2%的NaCl胁迫下,测定其甜菜碱含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙醛(MDA)含量,并调查试材的害情况,计算害指数,目的是为了研究转基因株系的耐效果,从中筛选出耐能力较强的转基因株系。试验结果表明,4个转基因株系的甜菜碱含量均高于非转基因对照;在1.2%NaCl胁迫下TB1、TB2、TB3的超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性均高于非转基因对照,TB3低于对照:TB1、TB4的丙醛含量低于对照,TB2、TB3与对照相近。进一步的害分析表明4个转基因株系中的TB1和TB4株系的害指数低于对照的42.1%和33.4%,TB2、TB3与对照无显著差异。综合各转基因株系的耐性及生理指标测定结果,4个转基因株系中,TB1、TB2的耐性明显优于对照,有希望用于盐碱地造林及推广。

  • 标签: 转基因小黑杨花粉植株 甜菜碱 耐盐性 抗氧化酶
  • 简介:本研究通过卷丹百合在不同浓度的胁迫下确定了盐浓度阈值,利用同源克隆和RACE技术获得了阈值浓度处理下卷丹百合MAPK基因的保守区(Genbank登录号:JQ437268),并对其进行生物信息学分析。同时利用了DNAman软件和Blastn序列比对在基因和蛋白角度分析了MAPK基因在阈值浓度处理下的表达情况。分析表明,卷丹百合阈值浓度为1.09mg/mL,MAPK基因保守区长627bp,推测编码209个氨基酸,有1个高度保守的区域(TRWYRAPE)存在于MAPK氨基酸序列中,通过NCBI上的BLAST比对分析,发现这段保守区序列为促分裂原活化蛋白激酶超家族的催化活性区。

  • 标签: 卷丹百合 促分裂原活化蛋白激酶(MAPK) 盐胁迫 阈值浓度 同源性
  • 简介:通过增加外源CaCl2和钙离子螯合剂EGTA处理后,研究香蕉幼苗在60mmol/LNaCl人工模拟的胁迫0、4h、8h、12h、24h和48h不同时间下,测定其叶片和根的CaM和Ca^2+-ATPase基因的相对表达量。结果表明,在NaCl胁迫过程中,香蕉幼苗在正常的生长条件下,其根和叶片的CaM基因和Ca^2+-ATPase基因均有表达。巴西蕉幼苗根在胁迫过程中CaM基因没有发生显著变化,但是粉蕉根却发生了显著变化,这可能与粉蕉耐性高于巴西有关。随着胁迫时间的延长,巴西蕉和粉蕉幼苗根的Ca^2+-ATPase基因的相对表达量均呈现先上升后下降的趋势。

  • 标签: 香蕉幼苗 盐胁迫 CaM基因 Ca2+-ATPase基因 荧光定量
  • 简介:植物14-3-3蛋白(GF14蛋白)是一类参与调节植物生命活动过程的小分子蛋白。本研究根据高羊茅转录组学测序获得的FaGF14-A和FaGF14-D基因片段,利用RACE技术得到高羊茅FaGF14-A和FaGF14-D基因的3’和5’cDNA序列,拼接后的FaGF14-A基因全长为1153bp,编码260个氨基酸;FaGF14-D基因全长为1291bp,编码266个氨基酸。生物信息学分析结果表明高羊茅FaGF14-A和FaGF14-D蛋白都具有典型的14-3-3蛋白结构域,包含9个保守的琢-螺旋及不保守的N-末端和C-末端,尤其与禾本科植物GF14蛋白具有较高的相似性,位于同一个进化支上,亲缘关系较近。

  • 标签: 高羊茅 FaGF14-A FaGF14-D 克隆 分析
  • 简介:为探索菜用甘薯抗寒机理,以‘宁菜3号’、‘CH-2’、‘福薯18’、‘福薯10号’4个菜用甘薯品种为试验材料,采用温室越冬和人工气候室模拟低温胁迫的方法,对菜用甘薯抗寒性与POD、SOD活性及可溶性蛋白质含量间的关系进行了研究。结果表明:受低温胁迫后,‘宁菜3号’、‘CH-2’的POD活性增加速度快、活性强、酶活力持久,SOD活性高,SOD活性及可溶性蛋白质含量下降幅度相对较小。在低温胁迫后,POD、SOD活性变化及可溶性蛋白质含量的不同可能是引起菜用甘薯抗寒性差异的原因之一。本研究对菜用甘薯栽培的品种选择具有一定的指导意义,为进一步探索菜用甘薯抗寒机理提供参考。

  • 标签: 菜用甘薯 越冬存活率 低温胁迫 POD活性 SOD活性
  • 简介:本研究以4个新疆野苹果优系为试材,采用绚丽海棠花粉对其进行控制授粉,研究绚丽海棠花粉对其果实品质(套袋条件下)的影响。结果表明:与自然授粉相比,绚丽海棠花粉授粉果实的单果质量、果实纵径、果实横径、果形指数和果实酸度有升高趋势,可溶性固形物含量和果柄长度有降低趋势,部分优系间差异达到显著水平(p〈0.05),果柄粗度变化趋势不一致;在控制授粉和自然授粉条件下,参试的4个新疆野苹果优系果实香气成分均以醛类和醇类为主,但控制授粉对其相对含量的影响存在差异,优系N-1在绚丽海棠花粉授粉条件下,醛类相对含量有明显升高,而醇类相对含量未出现明显变化,优系N-2和N-3在绚丽海棠花粉授粉条件下,均表现为醛类相对含量明显降低,醇类相对含量明显升高,优系N-4的醛类和醇类相对含量受绚丽海棠花粉影响较小;绚丽海棠授粉对4个新疆野苹果优系醛类、醇类、酸类和酯类种类及各组分所占比重有明显影响。绚丽海棠花粉授粉对4个新疆野苹果优系果实品质有明显影响,但对果实香气成分的影响未表现出规律性。

  • 标签: 新疆野苹果 花粉直感 果实品质 香气成分
  • 简介:本研究以含Xa23的水稻品种WBB1为亲本,分别与含Xa4的恢复系杂交,对后代进行白叶枯病菌系接种及SSR分子标记检测,进行Xa23和Xa4的聚合及Xa23显性程度观察,研究结果如下:1.含Xa23亲本与不同遗传背景品种杂交,F1代经鉴别菌系C1~C7及毒力强的P6接种,表现抗谱广。2.利用SSR标记RM206进行Xa23和Xa4杂交聚合的检测,RM206与Xa23紧密连锁且共分离,在亲本间存在多态性,在后代选择中准确性好。桂99×WBB1、R402×WBB1和IR30×WBB1的F2群体中的准确率分别达到了97%、96%和98%。这说明利用SSR标记RM206对白叶枯病抗性基因Xa23进行分子辅助选择育种是切实可行的。3.Xa23与Xa4聚合体比含Xa4的恢复系对白叶枯病的抗性有很大的提高,经C1~C7菌系接种,病斑普遍在1cm以下,抗性水平达到高抗水平。

  • 标签: 水稻 白叶枯病 Xa4 XA23 MAS
  • 简介:根据转录组数据库,通过同源克隆获得结缕草ZjSPL4基因,开放阅读框为1002bp,编码333个氨基酸,该基因具有SBP基因家族保守域。ZjSPL4编码的蛋白分子量为36.38163kD,理论等电点(pI)为8.79,总平均亲水性为-0.707,属于亲水性蛋白。级结构预测结果显示ZjSPL4蛋白主要由无规则卷曲(Cc)、α螺旋(Hh)构成。ZjSPL4蛋白与其他植物的SBP蛋白总体相似度为53.71%,通过系统进化树分析发现ZjSPL4与谷子和穗短柄草中的SPL基因亲缘关系较近。ZjSPL4蛋白亚细胞定位结果显示,其编码的蛋白定位于细胞核中。同时日本结缕草ZjSPL4基因受到GA、ABA、蔗糖、低温的诱导,说明该基因可能参与结缕草花芽分化以及抗逆反应等过程。因此,克隆分析结缕草ZjSPL4基因可为结缕草花芽分化与抗性机制研究以及分子育种提供一定参考。

  • 标签: 日本结缕草 ZjSPL4基因 克隆 亚细胞定位 表达分析
  • 简介:细菌脂多糖由O-抗原,核心多糖和脂质A三部分组成,脂质A是细菌内毒素活性的根源。植物脂多糖与细菌脂多糖组成基本相似,但不具有微生物脂多糖的高毒性。目前,对植物脂多糖的合成机制缺乏最基本的认识,因此研究植物脂多糖的合成具有重要的科学价值。作者在水稻基因组中发现一个含有大肠杆菌EcLpxA功能结构域的基因,命名为OsLpxA,该基因催化水稻脂质A合成的第一步反应。本研究用水稻(Oryzasativasubsp.Japonica)苗期的叶片为材料,提取总RNA并以此为模板,用反转录PCR扩增OsLpxA基因的siRNA靶序列,并将其连接到表达载体pTCK303上,构建了RNA干扰载体pTCK303-OsLpxA-RNAi。将该载体通过农杆菌介导法转化水稻,共获得59株具有潮霉素抗性的转化苗。然后利用潮霉素的特异性引物对全部抗性苗进行PCR检测,其中有38株转化苗呈阳性,表明潮霉素标记基因已整合到了水稻的基因组中。最后,利用定量PCR检测38株阳性苗中OsLpxA基因在转录水平表达的变化。结果表明,其中27株阳性苗中导入的OsLpxA基因RNA干扰结构成功地降低了目的基因的表达。该结果为后续对OsLpxA基因功能的研究提供参考。

  • 标签: 水稻 UDP-N-乙酰葡萄糖胺酰基转移酶基因 RNA干扰 脂质A
  • 简介:本研究利用4种父本育性较强的倍体香蕉(Musaspp.)种质,比较不同染色法和离体萌发法检测香蕉花粉活力的效果,以期筛选适合香蕉花粉活力快速检测的方法。结果显示:醋酸洋红和I-KI染色法处理后的香蕉花粉形态较模糊,而TTC法与MTT法的染色效果较好,花粉形态较清晰,容易区分染色与未染色的花粉;适合香蕉花粉离体萌发的培养基中,蔗糖浓度为15%,pH值为5.8;MTT染色法结果与离体萌发法结果相关性最好,说明MTT染色法的结果较其他染色法准确、可靠。利用MTT染色法,本研究比较了17份倍体香蕉种质的花粉活力,结果显示:‘Calcutta4’(M.acuminatassp.burmannicoides(AA))、BGY3(M.balbisiana(BB))、Malaccensis(M.acuminatassp.malaccensis(AA))、Balbisiana(M.balbisiana(BB))等4份野生类型种质,以及双单倍体种质‘CIRAD930’(M.acuminatassp.malaccensisvar.DHPahang(AA))的染色率超过50%,而3份改良倍体种质和4份栽培类型种质的染色率低于30%。

  • 标签: 二倍体香蕉 花粉生活力 测定方法 MTT染色法
  • 简介:本研究以国家马尾松种质资源库(浙江省淳安县姥山林场)马尾松代核心育种群体内的36个亲本无性系为材料,研究其主要生长性状及ISSR遗传变异。马尾松代育种亲本生长性状总体上优良,但生长性状在亲本无性系之间存在显著差异,表明代育种群体具有丰富的表型性状变异。利用15个ISSR标记对36个代亲本无性系进行分析,多态位点百分率(PPL)为83.33%。Nei's基因多样性(HE)为0.328,Shannon信息多样性指数(I)为0.476,亲本间分子遗传距离的范围是0.24~0.82,平均为0.414,在分子水平上证明马尾松代育种群体遗传多样性较高,具有较好的高世代遗传改良潜力。基于Nei's无偏遗传距离进行UPGMA聚类,36个无性系中的35个聚在5个类群内,聚类结果与马尾松代亲本的遗传背景、系谱关系及产地纬度部分吻合,证实了应用ISSR标记开展马尾松分子辅助育种的可行性。本研究为合理选配代亲本、开展杂交育种提供一定借鉴。

  • 标签: 马尾松 ISSR 生长性状 开花结实