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[期刊] 中国农业科学
[作者]
倪郁 宋超 王小清
【目的】低温是影响作物产量和品质的主要环境因素之一,而表皮蜡质是植物抵御外界胁迫的第一层保护性屏障。研究低温胁迫对拟南芥表皮蜡质组分含量、结构及相关蜡质基因表达的影响,有助于进一步理解植物表皮蜡质与低温互作机制,从而对后续作物的抗性机制研究起指导作用。【方法】以野生型拟南芥与蜡质突变体cer1、cer3、cer4、cer6、cer10、cer20及kcs1为试验材料,待植株生长至5—6周时进行4℃胁迫处理10 d和18 d。利用扫描电子显微镜观察表皮蜡质晶体结构变化;利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析蜡质组成及含量变化;利用qRT-PCR技术检测蜡质基因CER1、CER3、CER4、K...
[期刊] 华北农学报
[作者]
韩晓东 郭荣起 高阳 于秀敏 苏杰 张子义 李国婧 王瑞刚
为初步探讨V-ATPase c亚基VHA-c1基因在植物生长发育及信号转导中的作用,通过农杆菌介导,将设计的ds DNA片段整合到拟南芥基因组上,筛选获得了能够特异沉默VHA-c1基因的转基因株系c1-1,并对其进行Na Cl、ABA和6%葡萄糖胁迫处理。结果表明:在Na Cl处理后,沉默株系c1-1的主根伸长量和种子萌发率都有明显的降低,且在浓度为50,100 mmol/L Na Cl胁迫处理下,转基因株系c1-1的主根伸长量被显著抑制。在特定浓度的ABA和6%葡萄糖处理后,转基因株系c1-1的主根伸长量和种子萌发率也都有一定程度的抑制。然而,在4,8μmol/L ABA处理后,野生株系的主根伸长量被显著抑制,与转基因株系c1-1的主根伸长量被抑制效果相比达到了显著水平。沉默VHA-c1基因后,降低了拟南芥对Na Cl的耐受性,影响了其生长发育,然而对ABA和葡糖糖的抑制作用却表现为很不敏感,这可能是因为H+-ATPase在盐胁迫信号通路和ABA信号通路中起着不同的调控功能。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
侯思源 张会龙 尧俊 张莹 赵楠 赵瑞 周晓阳 陈少良
【目的】Remorin蛋白是广泛存在于苔藓、裸子和被子植物中的蛋白家族，在调控植物生长发育及生物胁迫反应方面具有重要作用，但有关remorin抵御非生物胁迫作用机制的研究较少。前期研究发现抗逆树种胡杨的remorin 6.5(REM6.5)可通过增强质膜质子泵活性提高植物耐盐性，在此基础上，本文研究了胡杨PeREM6.5在植物耐受水分胁迫中的作用，旨在进一步揭示植物抗旱的生理与分子机制。【方法】以过表达PeREM6.5拟南芥（OE1和OE2）、野生型（WT）和转空载体对照（VC）拟南芥为试验材料，对各基因型拟南芥进行水分胁迫处理（包括渗透胁迫和土壤干旱）以及复水处理，从生理生化及分子生物学角度研究了胡杨PeREM6.5在拟南芥干旱胁迫中的响应机制。【结果】甘露醇处理后，过表达PeREM6.5拟南芥的存活率、根长显著高于WT和VC，并且在渗透胁迫下细胞膜受损程度较小，这些表型差异主要与转基因拟南芥水分吸收、抗氧化防御能力增强有关。甘露醇处理后，过表达PeREM6.5拟南芥水通道基因AtPIP1;2和AtPIP2;1的表达量提高。甘露醇处理诱导WT和VC根细胞积累H2O2，对细胞膜造成氧化伤害。转基因株系在甘露醇处理后过氧化物酶基因POD和过氧化氢酶基因CAT表达量显著上调，能维持较高的POD和CAT酶活性，清除H2O2及其对细胞膜造成的损伤。在土壤干旱处理9 d后，转基因株系的叶绿素含量下降幅度低于WT和VC，复水后叶绿素含量恢复程度较高。另外，PeREM6.5转基因株系在干旱胁迫下维持PSⅡ实际光合量子产量的能力增强。【结论】过表达胡杨Pe REM6.5基因提高了拟南芥对水分胁迫的耐受性。
[期刊] 华北农学报
[作者]
徐萍 刘瑞香 曾卫军 李国婧 王瑞刚 王水平
利用RT-PCR技术检测VHA-c基因对高盐、水和ABA胁迫的响应,结果表明所有的VHA-c基因都参与了V-ATPase的抗盐胁迫反应;在响应水胁迫的反应中VHA-c2、VHA-c4和VHA-c5基因的表达量增加;在ABA胁迫反应中VHA-c1,VHA-c2,VHA-c3和VHA-c4基因的表达水平均提高,但是VHA-c1和VHA-c3基因只在早期的ABA胁迫中增加其表达量。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
全汝青 吴慧敏 时羽杰 曾为
【目的】筛选拟南芥糖基转移酶GT47基因家族，进一步了解GT47基因家族的生物信息学特征，为其功能及抗逆性研究提供参考。【方法】利用生物信息学方法在拟南芥GT47基因家族中挖掘并鉴定出39个基因，并对这些基因进行系列分析。【结果】家族蛋白为亲水性蛋白质，大部分蛋白稳定性较差，亚细胞定位预测显示，大部分基因定位于高尔基体。蛋白质结构预测表明，α-螺旋和无规则卷曲是二级结构的主要组成部分，三级结构具有相似性。基因结构和保守基序分析发现，各亚族成员间具有相似的保守基序和进化的保守性。系统发育树分析显示，该基因家族可分为6个亚家族，基因在不同物种间具有一定保守性。启动子顺式作用元件分析表明，拟南芥GT47家族基因具有多种激素响应元件及非生物胁迫响应元件。表达模式分析表明，拟南芥GT47基因家族在不同组织中广泛表达，对6 h的热胁迫表现明显的响应，尤其是AT1G63450在冷、干旱、盐及2 h热胁迫下发生了下调，但是在6 h热胁迫下发生了上调。【结论】糖基转移酶基因在不同组织中的表达具有显著差异，能响应ABA激素信号传导并参与植物调控胁迫应激过程，对植物生长发育有重要意义。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
刘海浩 吴立柱 岳智亮 潘延云
【目的】利用反向遗传学研究拟南芥TUA2与ABA途径相关基因的相互关系以及对种子萌发的影响。【方法】采用PCR、Tail PCR和RT-PCR技术对来自ABRC的T-DNA插入TUA2突变体进行插入位点的鉴定和转录活性的分析;利用转基因技术获得TUA2超表达植株;检测了含不同浓度ABA的MS培养基中各突变体和TUA2超表达植株的种子萌发;通过RT-PCR检测了突变体中ABA途径相关基因HAB、ABI1、RD22和P5CS的表达变化。【结果】突变体tua2-1和tua2-2的T-DNA插入位点均位于TUA2的启动子区,且二者的TUA2表达量均升高。在含有ABA(0.8μmol.L-1)的MS培养...
关键词：
拟南芥 种子萌发 TUA2 ABA
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王荣 黄继昌 赵东生 高飞
【目的】比较近缘植物盐芥和拟南芥在高浓度NaCl胁迫下根的生长情况及根中内源赤霉素(GAs)及生长素吲哚乙酸(IAA)的含量变化,为进一步研究盐生植物的耐盐机制提供理论依据。【方法】选取在MS培养基上生长约1周,转接后根长相近的盐芥和拟南芥幼苗进行NaCl胁迫(NaCl浓度拟南芥为0,50,100,150,200,250,300mmol/L,盐芥为0,50,100,150,200,300,500mmol/L),测定高盐胁迫下2种植物根系的生长情况。选取在MS培养基上生长1周,移栽到蛭石/珍珠岩(体积比1∶1)的培养基上继续培养4周的拟南芥和盐芥进行高浓度NaCl胁迫(NaCl浓度为150和30...
关键词：
盐芥 拟南芥 吲哚乙酸 赤霉素 高盐胁迫
[期刊] 中国农业科学
[作者]
杜海 冉凤 刘静 文婧 马珊珊 柯蕴倬 孙丽萍 李加纳
【目的】分析拟南芥中硫代葡萄糖苷（Ｇｌｕｃｏｓｉｎｏｌａｔｃｓ，简称硫苷）生物合成相关基因在不同组织器官、不同发育时期及不同生物和非生物胁迫处理条件下的表达谱，为筛选控制硫苷合成的关键基因、解析硫苷的生物合成规律及其在植物抗逆胁迫过程中的作用奠定基础。【方法】利用ａｔ Ｇｅｎ ｅｘｐｒｅｓｓ和ｐｌｅｘｄｂ中的１０组表达谱芯片数据和２组转录组数据分析拟南芥中硫苷生物合成途径８２个结构基因和调控基因的时空表达特性及其受生物和非生物胁迫的表达模式；采用ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｐｃｒ技术对１０个硫苷合成途径的关键结构基因和调控基因的表达谱进行验证；并利用ｓｔｒｉｎＧ ｖ１０软件分析硫苷生物合成途径相关基因．．．
[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] 北京林业大学学报
[作者]
姚琨 练从龙 王菁菁 王厚领 刘超 尹伟伦 夏新莉
【目的】长期非生物逆境胁迫下,植物会产生过量活性氧并造成氧化损伤,过氧化物酶体能够通过清除活性氧来调节氧化还原平衡。PEX基因参与过氧化物酶体的生物发生和增殖,PEX11基因的过表达可促进过氧化物酶体增殖,对植物的抗氧化能力的提升具有重要意义。胡杨是研究木本植物中抗逆机制优良材料,本文旨在探究胡杨PEX11基因对非生物胁迫的响应。【方法】本研究首先以胡杨叶片cDNA为模板克隆获得PEX11基因,命名为PePEX11,并对PePEX11蛋白进行生物信息学分析,其次采用实时荧光定量PCR分析PePEX11在胡杨中的表达模式,同时构建植物表达pCAMBIA1301-35S::PePEX11转化拟南芥,最后检测盐胁迫条件下转PePEX11拟南芥的抗氧化能力。【结果】PePEX11基因cDNA全长543 bp,编码180个氨基酸,PePEX11蛋白具有多个跨膜结构域,在膜上发挥作用。实时荧光定量PCR分析表明,该基因在胡杨体的成熟叶中表达量最高,幼叶次之,茎中最少;胡杨PePEX11基因受盐胁迫上调表达。功能分析显示,在含有100 mmol/L NaCl的培养基上,转PePEX11基因拟南芥株系的根长均显著长于野生型;对盆土中的移栽后12 d的幼苗150 mmol/L NaCl盐处理2周,转基因株系表现为营养生长良好,耐盐性较强。超表达PePEX11基因能显著提高(P<0.05)拟南芥多种抗氧化酶的活性。DAB组织染色结果表明,转基因株系叶片中H_2O_2的含量明显少于野生型。【结论】本研究从胡杨中克隆PePEX11基因,并证明PePEX11能够提高拟南芥在盐胁迫下的抗氧化能力,提升耐盐能力。
[期刊] 华北农学报
[作者]
王静 陈建华 伊力奇 冯利霞 祁智 亢燕
以模式植物拟南芥为研究材料,探讨了Ca在拟南芥根生长发育及抵御盐胁迫过程中的重要生理作用。结果表明,低Ca条件会导致拟南芥幼苗鲜质量降低、抑制主根生长、侧根发育及根毛发育与生长。研究发现,50 mmol/L NaCl胁迫会导致对照培养植物产生1个细胞质Ca2+([Ca2+]cyt)升高峰值,为0.325μmol/L;而低Ca培养植物产生3个[Ca2+]cyt升高值,升高频率明显增多,最高达0.467μmol/L,是对照的1.40倍。由此推断,低Ca条件使植物对盐胁迫更敏感。
关键词：
拟南芥 低Ca 幼苗 盐胁迫
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
宋颖琦 杨谦 秦跟基 瞿礼嘉
植物在长期进化过程中演化出不同机制来适应环境中的各种胁迫,如盐碱、干旱等.该研究从拟南芥T--DNA插入突变体库中筛选到一个对盐反应不敏感的突变株系eto(enhanced tolerance to osmotic stress),种子萌发和幼苗生长试验表明eto突变株系早期生长发育对盐胁迫不敏感.TAIL--PCR分析表明eto突变株系中T--DNA插入在拟南芥1号染色体上(BAC F3M18的27502位置),位于拟南芥At1g77740基因起始密码子前487 bp处,该基因编码磷脂酰肌醇--4--磷酸5--激酶(AtPIP5K2),共分离分析表明T--DNA插入与盐不敏感性紧密连锁.以野...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
谢德雄 潘嘉立 赵燕 黄丽华 黄妤 陈金军 张学文
利用色氨酸单加氧酶基因iaaM与拟南芥表皮毛特异表达GL2基因启动子重组后,构建了在植物表皮毛细胞中特异表达iaaM基因的重组基因载体;采用根癌农杆菌叶盘转化法将重组基因转化到烟草WS38(对照)中,筛选和鉴定出了6株转化烟草植株;将该重组基因以根癌农杆菌花序浸渍法转至拟南芥(Colombia ecotype,对照),筛选出9株拟南芥转化植株,并对稳定转化的转基因植株表皮毛进行观察。结果表明:转基因烟草表皮毛较对照植株显著增长,其长度最长为对照的2.2倍,但转基因拟南芥表皮毛长度与对照间无显著差异。对烟草幼叶进行生长素浓度检测,转iaaM基因烟草吲哚乙酸含量显著提高,说明iaaM在烟草表皮毛细胞中表达,使其合成和积累更多的生长素;转基因拟南芥和烟草表皮毛密度均较对照显著增加,证明植物表皮毛发育模式中GL2表达的特异性受细胞内生长素的影响。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李莉 赵米贤 王建华 刘三震 王国英 SCHNABLES.Patrick
为阐明植物蜡质合成/转运的分子机制及调控网络，依据PubMed, Web of Science和中国知网数据库，以“表皮蜡质”和“植物”的中英文为关键词，检索了1974—2022年发表的相关文献125篇，通过整理和归纳，分析以玉米为代表的植物蜡质代谢相关合成，转运及调控网络。结果表明：植物蜡质成分复杂，一般由超长链脂肪酸、烷烃、醛、醇、酮以及萜类和一些小分子次级代谢物组成。且不同植物及同一种植物不同器官蜡质含量及成分均不同。模式植物拟南芥中表皮蜡质合成、运输及调控机理研究相对清楚，植物蜡质前体物质超长链脂肪酸(very long chain fatty acids, VLCFAs)在脂肪酰-CoA延长酶等多酶体系催化下合成，包括β-酮脂酰-CoA合酶、β-酮脂酰-CoA还原酶、β-羟脂酰-CoA脱水酶和反式烯脂酰-CoA还原酶组成，合成后的VLCFAs通过脱羰基与酰基还原作用进入角质层蜡质合成途径，形成各种蜡质组分。单子叶植物蜡质合成及排列方式与双子叶植物有很多相似之处，也有一定差异，如，拟南芥中ABCG32编码的脂质转运蛋白参与莲座叶角质层蜡质的形成，而玉米GLOSSY13、大麦的HvABCG31和水稻的OsABCG31主要是在幼叶表皮蜡质转运过程起作用。目前，玉米中发现的蜡质突变体超过了30多个，相关基因还有待挖掘。
[期刊] 华北农学报
[作者]
吴梅花 张丽 牛一丁 方天祺 哈斯阿古拉
以拟南芥基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到逆境胁迫诱导表达基因rd29A的启动子片段,将其克隆到pUC19质粒中进行序列分析。结果表明,获得的启动子片段大小为937bp,与已报道的该启动子序列比较,其核苷酸序列同源性为99.8%。
关键词：
拟南芥 rd29A 启动子 抗逆基因
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