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[期刊] 中国农业科学
[作者]
张飞 王艳秋 朱凯 张志鹏 朱振兴 卢峰 邹剑秋
【目的】土壤盐渍化是制约作物生产的重要非生物胁迫因子之一,高粱耐盐性强,进行高粱耐盐基因挖掘及分子机制研究是开发和利用盐渍土壤的有效途径,通过转录组测序分析与高粱耐盐相关的基因调控机制和代谢通路,挖掘高粱耐盐潜力。【方法】通过以筛选出的极耐盐品种八叶齐和盐极敏感品种PL212为试验材料,采用盆栽沙培,在播种后20 d(5叶期)采用180 mmol·L~(-1)的NaCl溶液漫灌模拟盐逆境,盐胁迫48 h后取幼叶,并连同对照(未经过盐处理)的同期幼苗共4个样品提取RNA,进行转录组测序,采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。【结果】耐盐和盐敏感材料分别在盐渍和非盐渍处理下的4个样品间共检测到1 338个差异表达基因,包括819个上调基因和519个下调基因。聚类分析发现在应答盐渍胁迫逆境时,5个依赖性氧合酶超家族蛋白、4个富含半胱氨酸的激酶、3个谷胱甘肽S-转移酶和3个重金属运输/解毒超家族蛋白相关基因表现出明显的上调表达和下调表达,还发现1个K+转运蛋白基因在耐盐调节中起着重要作用。GO分析发现在15 418个基因中获得4 528个有效GO注释条目,同时耐盐和盐敏感材料在遭受盐逆境时的生物过程、细胞组分和分子功能3个方面均存在较大差异。生物过程中代谢过程、细胞过程耐盐材料明显高于盐敏感材料,耐盐材料的生理过程中较盐敏感材料增加了多生物过程和定位这两个过程,很可能与耐盐材料盐抗性较强密切相关。差异基因KEGG分析结果显示耐盐和盐敏感材料在对照和盐渍胁迫条件下的苯丙烷类生物合成、苯丙氨酸代谢、类黄酮生物合成3个途径中差异基因表达较多,可能是造成耐盐和盐敏感材料耐盐性差异较大的重要原因。【结论】高粱耐盐调控基因表达涉及生物过程、细胞组分和分子功能多个方面,生物过程和定位这两个过程是提高高粱耐盐性的关键;苯丙烷类生物合成、苯丙氨酸代谢、类黄酮生物合成3个途径的基因表达很可能是造成盐害的重要原因。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
董明 再吐尼古丽·库尔班 吕芃 杜瑞恒 叶凯 侯升林 刘国庆
【目的】探究高粱耐盐胁迫响应机制,挖掘高粱耐盐胁迫基因,为高粱耐盐育种提供理论基础。【方法】以高粱感盐品种L甜和耐盐品种石红137为供试材料,采用水培试验。待高粱植株长至三叶一心期,使用2%NaCl溶液对幼苗进行盐胁迫,分别设置0(对照)、1和24 h处理,每个处理3次重复。测定不同处理样品株高、根长、干物重、Na~+含量和叶绿素相对含量(SPAD值),并依托Illumina HiSeq 2000平台进行转录组测序分析。利用FPKM方法计算基因表达量,在差异表达基因检测过程中,将差异表达倍数(fold change)≥2且FDR
关键词：
高粱 盐胁迫 转录组 基因挖掘
[期刊] 西南农业学报
[作者]
扎桑 王玉林 原红军 杨春葆 徐齐君
【目的】长链非编码RNA(lncRNAs)在动植物的各种生物过程中起着重要作用。青稞是青藏高原的主要粮食作物,对其胁迫诱导基因的研究不仅有助于了解胁迫耐受的分子机制,而且有助于利用基因工程培育胁迫耐受性品种。【方法】本文对2个青稞品种(0119盐碱高抗,0226盐碱敏感)幼苗分别进行盐碱胁迫和对照处理2、8、24、48和72 h后,提取植株叶片RNA进行全转录组测序(设置3个生物学重复),共获得60组RNA-seq数据。【结果】青稞基因组中含有大量的lncRNAs;总共鉴定出6704个lncRNAs,包括2741个基因间长链非编码RNA和1378个反义长链非编码转录本。比较盐碱处理组和对照组的基因表达水平,获得5个时间点的mRNAs和lncRNAs的差异表达基因集,但5个差异表达基因集合之间重叠较少,说明在盐碱胁迫的不同阶段,不同的mRNAs和lncRNAs参与了盐碱响应。研究发现,在24 h时0119和0226中差异表达基因的数目均降低,这可能与作物对刺激反应的两个阶段相关。根据基因的相对位置和表达相关性,预测了lncRNAs的顺式和反式靶基因;功能富集分析发现在0119品种中特异性差异表达的3118个(1303个上调和1815个下调)mRNAs和798个(346个上调和452个下调)lncRNAs可能与耐盐碱性有关,它们直接或间接参与"胁迫应答/刺激反应"、"离子运输"、"膜"和"植物激素信号转导"。为了验证利用RNA-Seq数据计算基因表达量的可靠性,挑选部分mRNA和lncRNA在8, 24和48 h盐碱胁迫的0119品种中进行RT-qPCR验证,结果表明RT-qPCR与RNA-seq的基因表达水平一致。【结论】本研究有助于进一步了解青稞盐碱耐受性的机制,提高青稞对盐碱胁迫的耐受性。
关键词：
青稞 盐碱胁迫 长链非编码RNA 转录组
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
钟克焱 顾骁 马启林 邓用川 夏幽泉
以导入红海榄总DNA的耐盐番茄及其野生型番茄为材料,于3~4片真叶期分别用调和海水(1.07%盐度)和自来水进行灌溉,处理14d后,采用BPP法提取番茄根部的全蛋白质,通过等电聚焦和SDS–PAGE电泳得到番茄根部全蛋白质双向电泳图谱。利用Image Master 2D Platinum 6.0对双向电泳图谱进行分析发现,供试番茄根部全蛋白质双向电泳图谱大约有550个蛋白质点,其中耐盐番茄与野生型番茄蛋白质表达量比值大于1.5或小于0.66的有139个;海水处理下,耐盐番茄与野生型番茄根部蛋白质表达量比值大于2.0或小于0.5的有69个,其中37个蛋白点的表达量为上调,28个蛋白点的表达量为下调,此外还有4个特异蛋白点。
关键词：
番茄 耐盐性 双向电泳 差异蛋白
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李景艳 高飞 周宜君 王荣
【目的】从抗逆植物盐芥中分离ＧＲＰ７（Ｇｌｙｃｉｎｅ－Ｒｉｃｈ ＲｎＡ－ｂｉｎｄｉｎＧ ＰＲｏｔｅｉｎ７，ＧＲＰ７）基因，为进一步揭示ＧＲＰｓ基因在盐芥逆境应答中的作用机制及生物学功能奠定基础。【方法】利用盐芥ＧＲＰ７基因的ｅｓｔ序列设计特异引物，克隆ＧＲＰ７基因的全长序列，对其保守结构域和系统进化树进行分析，并对ｔｓＧＲＰ７基因的启动子区进行预测；利用ｑＲｔ－ＰｃＲ技术，检测ＧＲＰ７基因在不同逆境胁迫、不同组织中的表达情况。【结果】ｔｓＧＲＰ７基因编码区全长５２２ｂＰ，编码１７３个氨基酸；ｔｓＧＲＰ７蛋白的ｎ端第９～８２位氨基酸之间有１个ＲｎＡ识别基序（ＲＲＭ），ＲＲＭ中含有保守的ＲｎＰ－１．．．
关键词：
盐芥 GRP7 qRT-PCR 逆境胁迫
[期刊] 海洋渔业
[作者]
王永红 曾霖 吉群 谢正丽 黄伟卿 宋炜
为探讨盐度变化对大黄鱼(Larimichthys crocea)肝脏基因转录表达的影响，将体质量为(59.68±1.32) g的大黄鱼分别在盐度25（对照组）、盐度36（高盐组）、盐度10（低盐组）的水体中暴露24 h，采用Illumina Hiseq 2500对肝脏样本进行转录组测序。结果显示，从高盐vs.对照组(H vs. C)、低盐vs.对照组(L vs. C)和高盐vs.低盐(H vs. L)中分别筛选出71个、180个和438个差异基因(DEGs)。GO (Gene Ontology)和KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析发现，H vs. C中的DEGs显著富集在三羧酸循环、MAPK信号通路、内质网蛋白加工和Toll样受体信号通路等；L vs. C中的DEGs显著富集在FoxO信号通路、戊糖磷酸途径、mTOR信号通路、RNA降解、P53信号通路和内质网蛋白加工等，表明大黄鱼对高盐和低盐胁迫的响应均涉及到糖类代谢、内质网应激、细胞凋亡和自噬等生理功能。H vs. L中的DEGs显著富集在内质网蛋白加工、FoxO信号通路、甘油脂代谢、糖酵解/糖异生、吞噬体和P53信号通路等，表明大黄鱼在高盐和低盐适应过程中，内质网应激、脂类代谢、糖类代谢、细胞凋亡和自噬等生理功能存在差异。研究结果可为深入研究鱼类对盐度胁迫的响应机制奠定基础。
关键词：
大黄鱼 肝脏 盐度胁迫 转录组 差异基因
[期刊] 海洋渔业
[作者]
曾霖 宋炜 谢正丽 熊逸飞 张惠 黄伟卿
为探讨盐度变化对大黄鱼(Larimichthys crocea)肝脏基因转录表达的影响，将体质量为(59.68±1.32) g的大黄鱼从盐度25转入盐度36或10的水体中暴露24 h，采用Illumina Hiseq 2500对肝脏样本进行转录组测序。结果显示，从高盐vs.对照组(H vs. C)、低盐vs.对照组(L vs. C)和高盐vs.低盐(H vs. L)中分别筛选出71个、180个和438个差异基因(DEGs)。GO (Gene Ontology)和KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析发现，H vs. C中的DEGs显著富集在三羧酸循环、MAPK信号通路、内质网蛋白加工和Toll样受体信号通路等；L vs. C中的DEGs显著富集在FoxO信号通路、戊糖磷酸途径、mTOR信号通路、RNA 降解、P53信号通路和内质网蛋白加工等，表明大黄鱼对高盐和低盐胁迫的响应均涉及到糖类代谢、内质网应激、细胞凋亡和自噬等生理功能。H vs. L中的DEGs显著富集在内质网蛋白加工、FoxO信号通路、甘油脂代谢、糖酵解/糖异生、吞噬体和P53信号通路等，表明大黄鱼在高盐和低盐适应过程中，内质网应激、脂类代谢、糖类代谢、细胞凋亡和自噬等生理功能存在差异。本结果可为深入研究鱼类对盐度胁迫的响应机制奠定基础。
关键词：
大黄鱼 肝脏 盐度胁迫 转录组 差异基因
[期刊] 中国农业科学
[作者]
孙明哲 孙晓丽 于清悦 纪巍 才华 朱延明
【目的】分离GsSNARE1,并分析其耐逆功能,为深入研究GsSNARE1功能及分子机制奠定基础。【方法】以耐盐野生大豆G50109为材料,利用酵母双杂交验证GsSNARE1与GsCBRLK的互作关系,通过real-time PCR分析干旱和盐处理后GsSNARE1的表达特性,对GsSNARE1进行原核表达,分析GsSNARE1抗盐旱功能。【结果】获得与GsCBRLK互作的GsSNARE1,同源克隆其全长CDS,并在酵母体内验证了二者的相互作用;Real-time PCR分析表明GsSNARE1受盐、干旱胁迫诱导,经PLACE分析,发现其启动子中含有多个逆境胁迫相关的顺式作用元件;GsSNAR...
[期刊] 水产学报
[作者]
冯畅 丁洪昌 严兴洪
为探索坛紫菜叶状体响应低盐胁迫的分子生理学机制，本研究采用第二代高通量测序技术，分析比较在正常盐度（２６，对照组）和低盐度（３，胁迫组）下培养不同时间（３、６和９ ｈ）的坛紫菜叶状体转录组数据。结果显示，测序数据经ｄｅ ｎｏｖｏ组装，获得了３３ ８７２条ｕｎｉｇｅｎｅｓ，平均长度为６１２ ｂｐ；与对照组相比，３个胁迫组分别产生了１１０８、１６３８和１８８１条差异性表达基因。ｇｏ功能富集分析显示，一些可能与低盐胁迫相关的重要生物过程得到了显著富集，如单分子有机物代谢过程，单糖的合成代谢和分解过程，糖质新生，有机物分解代谢过程等。Ｋｅｇｇ代谢通路富集分析发现，低盐胁迫不同时间富集到的代谢通路存在很．．．
[期刊] 林业科学研究
[作者]
田林 尹丹丹 成铁龙 夏新莉 尹伟伦
[目的]为了挖掘比拉底白刺耐盐相关基因,对其盐胁迫下差异表达基因进行筛选分析。[方法]以比拉底白刺幼苗为材料,用200 mmol·L~(-1) NaCl对幼苗处理7 d,并对胁迫处理和对照植株叶片进行转录组测序及生物信息学分析。[结果]有效序列组装共得到应答盐胁迫的168 463条unigenes和196个差异表达基因。通过差异基因GO和KEGG功能聚类,分别获得64个GO功能小类和25条KEGG通路。进一步基因相互作用网络分析发现,转录调控、氧化还原以及抗逆相关基因在比拉底白刺应答盐胁迫中发挥重要作用,其中,筛选到3个重要的节点基因,分别是热激同源蛋白基因、L型凝集素类受体激酶基因和Win类蛋白基因。[结论]本研究获得了盐胁迫下比拉底白刺的差异表达基因及功能注释信息,有助于理解其耐盐的分子机制,为后续开发耐盐分子标记及通过基因编辑改良植物耐盐特性提供了科学依据。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
於丙军 刘振 卫培培
植物盐害的阴离子毒害主要由Cl-造成,盐逆境下植物体内Cl-吸收、运输及其调控的分子机制已成为植物耐盐性研究不可忽视的重要方面,但有关Cl-毒害问题相对Na+毒害和适应的研究在过去较少受到关注。Cl-通道(chloride channels,CLCs)是一类广泛分布于原核和真核生物细胞膜(主要是内膜系统),以介导Cl-为代表的阴离子运输的重要转运蛋白家族。本文对目前已报道的包括拟南芥、大豆、水稻等多种植物的CLC同源基因及其编码蛋白进行了系统的生物信息学分析,并对植物CLC同源基因参与耐氯(盐)功能解析方
[期刊] 中国农业科学
[作者]
徐明睿 王晓娟 杨亚莉 马越飞 刘万茂 孙颖
【目的】探究辣椒幼苗在不同梯度磷胁迫下的转录水平及生理响应的变化，分析不同梯度磷胁迫的重要通路，并结合相关生理试验分析辣椒应对磷营养逆境的生理机制，筛选出调控磷营养逆境的转录因子及核心基因，为辣椒选育提供理论基础和基因资源。【方法】本研究以纯系辣椒CA#8幼苗根系为试验材料，采用霍格兰水培法培养至四叶一心期进行4个不同梯度磷胁迫处理，分别为对照组(CK,200μmol·L-1 NH4H2PO4)、缺磷胁迫组(DP,0μmol·L-1 NH4H2PO4)、低磷胁迫组(LP,20μmol·L-1 NH4H2PO4)和高磷胁迫组(HP,1 000μmol·L-1 NH4H2PO4)。处理2 d后对辣椒根系进行转录组测序（RNA-Seq），并在处理0、2、4和6 d后测定辣椒根系内源激素和抗氧化酶活性。【结果】与CK组对比，DP、LP、HP组的差异表达基因（DEG）分别为626、107、171个，通过GO、KEGG富集分析和WGCNA分析发现10个与磷信号途径相关的DEG,4个与植物激素信号转导途径相关的DEG,7个与抗氧化酶活性相关的DEG，并进行实时荧光定量（q RT-PCR）验证了转录组数据的准确性。对辣椒幼苗根系内源激素定量测定发现，随着磷胁迫时间的增加，与CK组对比，DP、LP、HP组幼苗根系内各种生长促进类的植物内源激素如赤霉素（GA）、油菜素内酯（BR）、细胞分裂素（CTK）、吲哚乙酸（IAA）、独脚金内酯（SL）、茉莉酸（JA）含量降低，生长抑制类激素如乙烯（ETH）、脱落酸（ABA）含量上升。其中，缺磷胁迫和低磷胁迫表现最为明显，对幼苗根系生长的抑制程度最大。不同梯度磷胁迫处理能够诱导辣椒组织中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性升高，胁迫后期SOD活性下降，POD和CAT活性趋于稳定。【结论】磷营养逆境下，辣椒通过响应磷信号途径、植物激素信号转导途径及抗氧化酶活性相关的差异表达基因，缓解了磷胁迫对辣椒幼苗生长的影响，增强了辣椒对磷胁迫的耐受性。
[期刊] 华北农学报
[作者]
吕建澎 李金旺 段霞飞 李延玲 李欧静 裴忠有
耐盐是高粱重要的农艺性状,耐盐遗传分析对于高粱育种具有重要意义。为选育耐盐高粱新品种、研究耐盐遗传规律,选用耐盐性品种三尺三和盐敏感品种Tx622B杂交得到的482个F_5重组自交系群体为试验材料,采用砂培法进行栽培,对群体的发芽率、苗高、鲜质量和干质量4个性状进行苗期耐盐性的鉴定,利用单世代联合的数量性状分离分析方法来进行高粱耐盐性状的遗传分析。结果表明:耐盐性品种三尺三和盐敏感品种Tx622B亲本间的耐盐性状差异显著,F_5群体材料耐盐性状发芽率、苗高、鲜质量、干质量的相对平均值均在亲本之间,杂交后代存在不同程度的耐盐性变异,符合数量性状遗传;对4个性状耐盐指数进行相关性分析表明,4个性状两两间存在极显著的正相关性;高粱分离群体的相对发芽率、相对苗高、相对鲜质量和相对干质量均呈单峰偏态分布,可进行单世代遗传分析,存在主基因效应;通过遗传模型分析发现,高粱重组自交系F_5群体耐盐性对盐敏感性为显性,高粱耐盐性状遗传符合2对主基因的完全显性(B-5)遗传模型;在B-5模型中,发芽率主基因遗传率为40. 94%;苗高主基因遗传率为31. 22%;鲜质量主基因遗传率为39. 19%;干质量主基因遗传率为63. 98%。发芽率、苗高、鲜质量和干质量作为高粱耐盐性评价的主要性状具有较高的遗传力,对于高粱耐盐品种的选择和培育具有深远的意义。
关键词：
高粱 耐盐 数量性状 遗传模型
[期刊] 林业科学
[作者]
刘长英 张梦 魏从进 许亚珍 曹博宁 郑莎 范伟 向仲怀 赵爱春
【目的】植物促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)在响应生物与非生物胁迫中发挥重要作用。本研究通过分析桑树(川桑)B家族MAPK基因MnMAPK5的亚细胞定位和启动子活性,并将其转入拟南芥中进行过表达研究,探讨MnMAPK5在逆境胁迫下的作用机制。【方法】将MnMAPK5的上游启动子连接到p BI121载体上,通过花粉介导法转入拟南芥中,经高温、低温、NaCl和PEG处理后进行GUS染色分析。通过构建过表达载体,将MnMAPK5转化到拟南芥中,用T3转基因植株进行抗逆境胁迫分析。【结果】MnMAPK5基因的编码
[期刊] 林业科学研究
[作者]
梁锐涛 韩维栋 杨少瑕 陈蓓蓓
[目的]初步探究无瓣海桑的耐盐分子机制，筛选出无瓣海桑抗盐候选基因，为后续功能验证实验及林木抗盐性遗传育种奠定分子基础。[方法]以1年生无瓣海桑幼苗为材料，用500 mmol·L~(-1) NaCl分别处理0 d（对照组）和10 d（处理组），取不同条件下的根部组织进行转录组测序，并结合三代全长转录组数据进行后续生物信息学分析。[结果]（1）与对照组相比，NaCl处理10 d后，无瓣海桑幼苗根系中共有14 401个差异表达基因，其中，7 153个上调，7 248个下调。（2）GO分析发现，共有11 068个差异基因在47个GO条目得到注释。（3）在KEGG富集分析中，共有6 189个差异基因富集到134条通路，其中，共有14条通路显著富集（P值<0.01,Q值<0.05）。（4）通过进一步对差异基因进行功能注释分析，共筛选出抗盐候选基因89个，其中，抗氧化基因24个，渗透调节物质基因22个，植物激素基因19个，蛋白激酶基因10个，转录因子基因14个。[结论]活性氧清除、渗透调节、植物激素、蛋白激酶及转录因子相关基因参与调控无瓣海桑盐逆境适应过程。
关键词：
无瓣海桑 盐胁迫 转录组 差异表达基因
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