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[期刊] 西南农业学报
[作者]
雍清青 李紫倩 屈燕
【目的】探究干旱胁迫对云南山茶内源激素的影响及植物激素响应干旱胁迫的分子机制。【方法】以半年生野生云南山茶盆栽苗为试验材料，利用20% PEG-6000模拟重度干旱胁迫，对干旱胁迫第0、24、72 h和复水48 h的云南山茶根系及叶片生长素（IAA）、玉米素核苷（ZR）、赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）含量进行测定，同时对叶片进行转录组测序并筛选差异基因。【结果】干旱胁迫下云南山茶内源激素均受到了影响，叶中IAA含量先上升再下降复水后又上升，根中IAA含量持续下降，复水后未恢复；叶中ZR含量变化趋势与IAA相同，根中ZR含量变化趋势与叶相反；叶中GA含量在胁迫及复水期间持续上升，根中GA含量在胁迫期间上升，复水后下降；叶中ABA含量变化趋势与IAA相似，根中ABA含量在胁迫期间持续上升，复水后又下降，与根中GA含量变化趋势相似。云南山茶转录组测序结果中共筛选到33349个差异表达基因，在胁迫及复水期间均显著富集在植物激素转导、类苯丙酸生物合成、类胡萝卜素生物合成、卟啉和叶绿素代谢、光合作用等通路中；干旱胁迫诱导了激素信号转导通路中46个差异基因表达。通过加权基因共表达网络分析鉴定得到了4个基因模块，将转录组与4种激素含量进行关联分析，筛选得到了2个与激素响应高度相关的关键基因模块，分别包含2769和2502个基因，选择关键模块中前5%的基因进行共表达分析，获得6个关键基因（SDH1-1、PETC、VHA-A3、FtsH、chlD、TL17）和5个关键转录因子（IAA9、NAC、Trihelix、SWI/SNF、NF-YB）。【结论】干旱胁迫影响内源激素含量的变化及相关通路基因的表达，本研究还鉴定得到了2个与干旱胁迫响应密切相关的共表达模块；发现SDH1-1、PETC、VHA-A3、FtsH、chlD、TL17等基因和IAA9、NAC、Trihelix、SWI/SNF、NF-YB等转录因子在云南山茶内源激素响应干旱胁迫过程中发挥了重要作用。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
柏松 张冰 林先玉 屈燕
【目的】为探究云南山茶对高温胁迫的内在响应机理，筛选参与抗高温胁迫的抗氧化酶相关基因，并分析抗氧化酶相关基因变化规律。【方法】选择40℃为胁迫温度对云南山茶幼苗进行处理，并设置0、24、72 和re48 h（恢复48 h）、re72 h（恢复72 h）的时间节点，测定各时间节点云南山茶叶片的抗氧化酶活性，同时对云南山茶叶片进行转录组测序，筛选出可能参与高温调控的抗氧化酶相关基因，对其富集通路进行分析并探究相关基因的变化规律。【结果】40℃高温胁迫下，云南山茶通过提高超氧化歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶活性来抵御高温胁迫；与CAT和SOD相关的基因集中富集在KEGG过氧化物酶体（Peroxisome）通路上，POD相关基因则富集在苯丙烷生物合成（Phenylpropanoid biosynthesis）通路中。CrSOD1、CrSOD10等5条与SOD相关基因表达量的变化规律与SOD活性变化趋势一致，而CrSOD5和CrSOD6等8条基因的表达规律与SOD活性变化趋势相反。其中CrSOD10、CrSOD20以及CrSOD17这3条基因与SOD活性有显著相关性（P<0.05）。CAT的相关基因中，未发现与CAT活性变化趋势一致的基因。CrPOD51和CrPOD58表达量与POD活性变化规律相同，CrPOD73等基因则存在相反的表达规律，其中CrPOD2等32条基因的表达量与POD活性呈现极显著的相关性（P<0.01）。【结论】探究了云南山茶在高温胁迫下抗氧化酶相关差异基因的变化规律，找到了可能在云南山茶对抗高温胁迫的过程中起到重要作用的抗氧化酶相关基因。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
丁少净 钟秋平 袁婷婷 曹林青 晏巢 袁雅琪
［目的］研究干旱处理中油茶叶片内源激素、果实生长的变化规律以及地表覆盖、土壤翻耕２种措施对缓解干旱胁迫的效果。［方法］以６年生长林４＃油茶为试验材料，设置自然状况、干旱胁迫、地表覆盖及土壤翻耕４个处理，采用酶联免疫吸附分析法（ＥＬＩＳＡ）测定油茶叶片内源激素，并分析果实的生长状况。［结果］研究表明：（１）干旱胁迫开始两周后，即当土壤含水率低于２４．０％～２６．８％，油茶叶片内源激素开始启动对干旱的响应机制。（２）干旱胁迫使油茶叶片ＩＡＡ含量下降，ＡＢＡ含量上升，ＧＡ含量先上升后下降，ＺＲ含量下降并维持在较低水平，ＺＲ／ＩＡＡ值下降；地表覆盖及土壤翻耕可以有效缓解干旱对叶片ＩＡＡ、ＧＡ、ＺＲ含量．．．
[期刊] 草业科学
[作者]
谭炯锐 查同刚 张泽宇 张晓霞 滕红梅 李成奇 王玲丽 赵莉丽 王奥 姚紫懿
为探究雾冰藜(Bassia dasyphylla)对干旱胁迫的结构、生理和分子响应机制，对不同干旱胁迫梯度处理的叶片进行解剖结构、生理指标及转录组学测定。结果表明：干旱胁迫导致贮水组织厚度显著降低(P <0.05)，叶厚和表皮厚在干旱胁迫7 d时显著增大(P <0.05)，分别增加24.32%和84.58%；脯氨酸含量在干旱胁迫21 d最高(P <0.05),H_2O_2含量在胁迫14和21 d显著增多(P <0.05)，超氧化物歧化酶(SOD)活性先降后升，在胁迫21和28 d显著升高，过氧化物酶(POD)活性在胁迫14 d最大(P <0.05)，为38.08 U·g~(-1)。与0 d相比，干旱胁迫7、14、21和28 d的差异表达基因(DEGs)分别有1 860、2 781、1 550和819个；DEGs显著富集在有机氮复合代谢过程、氧化磷酸化、防御反应、ATP代谢过程等GO条目中；DEGs显著富集在氧化磷酸化、蛋白酶体、核糖体和剪接体等KEGG通路中。非生物胁迫相关通路DEGs分析表明，胁迫感知受体激酶(热激蛋白、干旱/盐胁迫蛋白等)，抗氧化酶(CCS、POD等)、信号通路(Ca~(2+)、MAPK等)、转录因子(ERF、b ZIP、MYB等)、激素信号通路、细胞壁合成、蛋白质降解和次级代谢物等通路基因参与干旱胁迫响应调节。研究结果可为今后雾冰藜抗旱基因资源挖掘和利用提供参考。
[期刊] 华北农学报
[作者]
李源 王赞 刘贵波 孙桂枝 高洪文
为了提高苜蓿的抗旱性,采用室内盆栽法,人工模拟干旱胁迫条件下,对俄罗斯引进的3份胶质苜蓿的内源激素和解剖结构进行研究。结果表明,干旱胁迫下供试种质叶片ABA、IAA含量均有不同程度的上升,GA3和ZR的含量均呈下降趋势,且不同种质间表现出显著性差异(P<0.05),干旱胁迫下4种内源激素的协调总趋势是向着气孔关闭、促进根系发展的方向进行;同时对3份胶质苜蓿种质叶片解剖结构研究表明,供试种质在叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏组织与海绵组织的厚度比等方面表现出显著性差异(P<0.05),以ZXY06P-2533叶片厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织与海绵组织厚度的比值、叶片结构紧密度和叶脉突起...
关键词：
干旱胁迫 胶质苜蓿 内源激素 解剖结构
[期刊] 华北农学报
[作者]
王丹 龚荣高
分析干旱胁迫下枇杷叶片的转录组,挖掘功能基因并对其差异表达基因进行筛选和分析,为枇杷抗旱提供理论依据。利用新一代高通量测序技术测序,对测序结果进行de novo拼接、功能注释和ORF预测,将差异表达基因在COG、GO和KEGG数据库中进行比对注释。测序结果表明,获得转录本共88 530个,平均长度为740.64 bp,ORF41 748条。COG、GO和KEGG数据库将转录本分别划分为24,54个功能类别及291条代谢通路中。25 197个差异表达的基因在30条代谢通路中显著富集,与酶活性、激素合成代谢和
关键词：
枇杷 干旱胁迫 转录组 差异表达
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘元玺 王丽娜 吴俊文 李世民 赵志娟 孙建丽 肖建冬 谭天
【目的】探究云南松幼苗非结构性碳水化合物和内源激素对干旱胁迫的响应规律及其调控机制。【方法】以2年生云南松幼苗为试验材料,采用盆栽称重控水法,将土壤相对含水量分别控制在田间最大持水量的75%～85%(CK)、60%～70%(轻度干旱)、45%～55%(中度干旱)和30%～40%(重度干旱),研究不同干旱胁迫处理下云南松幼苗针叶非结构性碳水化合物(可溶性糖和淀粉)含量、内源激素(脱落酸ABA、生长素IAA、赤霉素GA和玉米素核苷ZR)含量的变化情况以及二者的相关关系。【结果】(1)随干旱程度的加重,云南松幼苗针叶可溶性糖含量逐渐增加,淀粉含量先升高后降低,可溶性糖/淀粉比值先降低后升高,淀粉分配比例先增后减,可溶性糖分配比例先减后增。(2)各干旱胁迫处理云南松幼苗针叶ABA含量较CK显著升高,而ZR、GA及IAA含量随干旱胁迫加重均呈下降趋势,IAA/ABA、GA/ABA和ZR/ABA比值较CK显著下降。(3)云南松幼苗针叶可溶性糖含量与ABA含量呈正相关关系,与IAA、GA、ZR含量均呈负相关关系,其中与IAA含量呈显著相关(R~2=0.423 0,P
[期刊] 林业科学研究
[作者]
刘文汝 冀胜鑫 甄志先
[目的]为探究国槐带化病的致病机理,进而为国槐带化病的防治研究提供理论依据。[方法]以国槐健康与感病枝条作为研究材料,对其生长期间的5、8、9及11月份中枝条生长素、玉米素、赤霉素和脱落酸含量进行连续测定,通过选取8月份国槐的病、健组织进行转录组测序筛选差异表达基因,并进行qPCR验证分析。[结果]在5、8、9、11月中,健康、感病枝条及感病树上的健康枝条中的生长素、玉米素、赤霉素和脱落酸含量变化趋势基本一致,但在8月份国槐旺盛生长期间,感病枝条内的玉米素含量显著高于健康对照;生长素和赤霉素含量显著低于健康对照。而在11月份植株的生长后期,仅感病植株脱落酸含量显著高于健康对照。转录组测序结果表明差异基因下调表达明显高于上调,并且差异基因GO功能注释分析显示,差异基因主要汇集在细胞组分、分子功能和生物学过程3个方面,其中以细胞组分和分子功能差异基因富集更为显著;而KEGG代谢通路分析表明,感病植株的差异基因主要汇集在调控植株免疫应答的信号传导、植物-病原互作和植物激素信号传导等方面,并且其中调控植株免疫应答的信号传导富集差异基因最多且表现为显著下调;内源激素代谢通路注释结果表明,生长素、玉米素受体基因AUX1和CRE表达显著下调,而调控赤霉素、脱落酸代谢的基因TF和ABF表达显著上调;通过对转录组数据进行筛选获得调节生长素、玉米素、赤霉素和脱落酸代谢通路代谢及信号转导的相关基因(GHLAX5、GHAHK4、GHAHP4、GHARR8、GHTF和GHABF2)进行qPCR验证,结果虽与转录组数据存在一定差异,但表达趋势基本一致,这些结果表明,上述基因的差异表达可能对于调控国槐内源激素含量变化具有重要作用。[结论]认为玉米素含量的显著上升和生长素、赤霉素含量的显著降低,阻碍植株的免疫机制应答并调控这3种激素代谢的关键基因差异表达,可能是导致国槐带化病枝条发病且横向生长形成扁茎的主要原因。
关键词：
国槐 带化病 致病机理 内源激素 转录组
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
朱珊珊 米俊珍 赵宝平 武俊英 王莹 刘景辉
[目的]研究腐植酸(HA)对干旱胁迫下燕麦叶片光合参数与内源激素的影响,为燕麦的抗旱种植提供理论指导。[方法]以燕麦品种‘燕科2号’为材料,采用盆栽试验,分别在正常供水(田间持水量75%)、中度干旱胁迫(田间持水量45%)、重度干旱胁迫(田间持水量30%)3个水分条件下喷施HA,以喷施等量清水的处理为对照(CK),研究干旱胁迫下喷施HA后燕麦株高、单株叶面积、叶片光合参数(净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO_2浓度(C_i))和内源激素(生长素(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA))的变化。[结果]干旱胁迫下燕麦生长受到显著抑制,喷施HA后燕麦株高和单株叶面积均显著增加;叶片P_n、G_s和T_r显著提高,而C_i显著降低;IAA、GA和ZR显著增加,而ABA显著下降;上述指标均以重度干旱胁迫时喷施HA效果最优。P_n、T_r分别与IAA、GA和ZR极显著正相关,与ABA极显著负相关;C_i与IAA极显著负相关;G_s与ZR和GA极显著正相关,与IAA显著正相关,与ABA极显著负相关。[结论]干旱胁迫条件下喷施腐植酸可以通过调控叶片光合参数和内源激素含量,延缓燕麦衰老,促进其生长发育。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
陈晓娜 李清河 段娜 刘芳 高君亮 赵纳祺
【目的】为探究施氮对唐古特白刺(Nitraria tangutorum)幼苗抗旱性的影响。【方法】本试验通过模拟干旱胁迫,对白刺幼苗喷施不同浓度氮肥(0、6、36、60 mmol·L~(-1)),从根系形态特性和内源激素2方面进行了研究。【结果】①干旱胁迫下,氮添加会促进各径级白刺根系伸长生长,当氮素浓度达到36 mmol·L~(-1)时,白刺细根和小根增长到最大值;对于中根而言,当氮添加浓度达60 mmol·L~(-1)时,促进效果最佳。②氮添加会提高干旱胁迫下白刺根系表面积、体积以及根尖数。施氮后,白刺表面积、体积、根尖数最大值分别为155.74 cm~2、2.67 cm~3、2370.00个,分别较不施氮处理增加46.80 cm~2、1.03 cm~3、408.67个。③干旱胁迫下,氮添加会促进白刺体内IAA、ABA、GA3含量合成。方差分析显示,氮素对IAA的促进效果均不显著(P>0.05);氮素对ABA和GA3的促进效果较显著(P<0.05)。④对白刺根系形态指标和内源激素进行相关分析显示,各指标间相关性不强,仅个别指标呈现显著相关关系。【结论】氮添加能够从根系和内源激素两方面改善白刺抗旱性,但并非浓度越高的氮素对白刺生长越有利。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
张鹤 史晓龙 任婧瑶 董佳乐 赵新华 蒋春姬 于海秋
低温冷害是限制我国东北地区花生产量和品质提升的主要环境因素,鉴定花生耐寒的关键功能基因,并揭示其调控机制是创制耐寒花生种质,提高花生耐冷性的重要途径之一。以耐寒型花生品种农花5号为试验材料,对6℃低温胁迫下的花生叶片进行RNA-Seq转录组测序分析。结果表明:与对照相比,共有3910个基因持续差异表达;GO功能注释将差异表达基因富集到43个功能组,其中生物学过程中的代谢过程富集到的基因数目最多;KEGG代谢通路分析将持续差异表达基因富集到116个代谢通路中,其中植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢、植物-病原菌互作、植物昼夜节律和α-亚麻酸代谢途径富集到的基因数目最多,且大部分为上调表达,在低温胁迫中具有重要作用。从转录组数据库中随机挑选6个差异表达基因进行qRT-PCR验证,其表达趋势与高通量测序结果相一致,证明了转录组数据的可靠性。研究结果将为揭示花生响应低温胁迫的分子机制提供理论依据。
关键词：
花生 低温胁迫 基因表达 转录组
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
王婷婷 陈鸽 包悦琳 金东淳
[目的]本文旨在探明2个大豆品种根系对早期缺铁胁迫的响应差异。[方法]以铁高效品种‘吉育99’和铁低效品种‘吉育93’大豆为材料进行水培试验，将对照(25μmol·L~(-1) Fe)和早期(1和6 h)缺铁胁迫(1μmol·L~(-1) Fe)处理的大豆根系进行转录组测序。[结果]与对照相比，铁高效大豆品种差异基因数随着缺铁胁迫时间的延长而增加，而铁低效品种差异基因数随着胁迫时间的延长而降低。差异表达基因(differential expression gene, DEG)的KEGG通路富集结果表明，缺铁胁迫处理1 h, 2个大豆品种在苯丙烷生物合成、倍半萜和三萜生物合成、植物病原体相互作用、植物MAPK信号通路、淀粉和蔗糖代谢等代谢通路中的相关基因表达有显著差异。缺铁胁迫处理6 h, 2个大豆品种在苯丙烷生物合成、倍半萜和三萜生物合成、类黄酮生物合成、谷胱甘肽代谢等代谢通路中的相关基因表达有显著差异。差异表达基因转录因子分析结果表明，铁高效大豆品种受早期缺铁胁迫调控的转录因子家族主要有AP2/ERF-ERF、C2H2、MYB、WRKY、bHLH、NAC,铁低效大豆品种中转录因子家族主要有AP2/ERF-ERF、MYB、WRKY、bHLH、NAC。[结论]缺铁胁迫1 h大豆就能对缺铁胁迫作出响应，且不同铁效率大豆品种在苯丙烷生物合成、转录因子调控等相关基因的表达存在显著差异。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
王婷婷 陈鸽 包悦琳 金东淳
[目的]为探明两个不同大豆品种根系对早期缺铁胁迫的响应差异。[方法]本研究以铁高效品种(吉育99)和铁低效品种(吉育93)大豆为材料进行水培试验，将对照(25 μmol·L~(-1) Fe)和早期(1 h和6 h)缺铁胁迫(1 μmol·L~(-1) Fe)处理的大豆根系进行转录组测序。[结果]与对照相比(CK)，铁高效大豆品种差异基因的数量随着缺铁胁迫时间的延长而增加，而铁低效品种差异基因数量随着胁迫时间的延长而降低。差异表达基因(differential expression genes， DEGs) 的KEGG通路富集结果表明，缺铁胁迫处理1 h，两个大豆品种在苯丙烷生物合成、倍半萜和三萜生物合成、植物病原体相互作用、植物MAPK信号通路、淀粉和蔗糖代谢等代谢通路中的相关基因表达有显著差异。缺铁胁迫处理6 h，两个大豆品种在苯丙烷生物合成、倍半萜和三萜生物合成、类黄酮生物合成、谷胱甘肽代谢等代谢通路中的相关基因表达有显著差异。对差异表达基因进行转录因子分析，结果表明，铁高效大豆品种受早期缺铁胁迫调控的转录因子家族主要有AP2/ERF-ERF、C2H2、MYB、WRKY、bHLH、NAC等，铁低效大豆品种中转录因子家族主要有AP2/ERF-ERF、MYB、WRKY、bHLH、NAC等。[结论]缺铁胁迫1 h大豆就能对缺铁胁迫做出响应，且不同铁效率大豆品种在苯丙烷生物合成、转录因子调控等相关基因的表达存在显著差异。
[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
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张婷婷 孟丽丽 刘晓蕊 陈有君 刘坤雨 袁昊田 蒙美莲
[目的]探究不同氮效率马铃薯品种氮代谢对低氮胁迫的响应及分子机制,为马铃薯氮高效育种及高产栽培提供理论依据。[方法]以氮高效马铃薯品种冀张薯12号和氮低效马铃薯品种尤佳70为材料,采用盆栽试验方式,设置低氮(3 mmol/L纯氮)和正常施氮(15 mmol/L纯氮)处理,在出苗后30 d测定植株的干质量、氮积累量及氮代谢相关酶(硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT))活性,并依托Illumina HiSeq 2000平台进行转录组测序分析。利用DESeq进行差异基因分析,通过GO富集和KEGG Pathway数据库注释参与马铃薯氮胁迫响应的差异表达基因。[结果]2种施氮量下冀张薯12号茎叶和根系的干质量、氮积累量以及NR、NiR、GS、GOGAT活性均高于尤佳70。与正常施氮相比,低氮胁迫下2个马铃薯品种茎叶和根系的干质量、氮积累量及叶片的NR和NiR活性均显著降低,根系的GS活性显著提高;尤佳70叶片的GS活性、GOGAT活性和根系的GOGAT活性均显著降低,冀张薯12号根系的NiR活性显著降低。转录组分析结果表明,在2个施氮量对比组中,尤佳70叶片和根系中的差异表达基因分别有6 173个和249个,冀张薯12号叶片和根系中的差异表达基因分别有3 455个和1 990个。GO和KEGG结果显示,冀张薯12号的差异基因主要涉及氮代谢、氨基酸代谢等生物过程,尤佳70的差异基因主要涉及光合作用等生物过程。尤佳70和冀张薯12号根系中富集到氮代谢通路的差异基因分别有1个和8个,叶片中分别有11个和8个。尤佳70和冀张薯12号叶片的氨基酸相关代谢途径中涉及上调差异表达基因最多的均是苯丙氨酸代谢,其中编码苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟化酶、4-香豆酸-CoA连接酶的基因表达显著上调。[结论]在低氮条件下,氮高效品种冀张薯12号氮代谢相关酶活性较高,能减缓低氮胁迫对氮代谢的影响,进而保证较高的氮效率。
关键词：
马铃薯 氮胁迫 氮代谢酶活性 转录组分析
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