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[期刊] 农业现代化研究
[作者]
胡潇婕 毛东海
水稻对低温敏感,幼苗时期的低温胁迫会影响水稻的生长,甚至致死,从而导致减产。植物激素在植物低温胁迫响应过程中发挥着重要作用。在本研究中,我们以籼稻品种特青和粳稻品种02428为试验材料,在不同低温处理时间下(10℃处理0、3或24 h),运用RNA-Seq技术开展水稻苗期低温应答转录组分析。结果表明:粳稻02428的耐低温性显著强于籼稻特青,低温处理后,在两个品种中均检测到大量差异表达基因。在差异表达基因的KEGG通路分析中,植物激素信号通路是低温胁迫下差异表达基因最显著富集的通路,说明植物激素通路在水稻苗期耐低温中具有重要作用。我们通过对生长素、细胞分裂素等8种激素信号途径中差异表达基因的数量及其表达量进行分析,解析了各激素信号通路中的关键基因在低温胁迫下表达量的变化趋势,最终发现在水稻苗期耐低温中可能起正调控作用的激素是乙烯、脱落酸和茉莉酸,负调控耐低温的是细胞分裂素和赤霉素。本研究为深入了解植物激素参与水稻苗期耐低温调控的机制提供了方向与依据。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
欧阳琳 洪亚辉 黄丽华 王若仲 肖浪涛
通过比较盐、冷、热激三种不同胁迫预处理后超级稻幼苗在低温伤害条件下含水量、过氧化氢酶(catalase,CAT酶)活性、同工酶谱、内源激素的变化,初步研究超级稻的适应性机制。结果表明,水稻幼苗经过不同胁迫预处理后,与未处理的对照苗相比,含水量有所提高;热激预处理苗CAT酶活性高于对照,而盐迫和低温则稍低于对照;同工酶谱变化各有异同,也有其独特性;冷处理苗的脱落酸(abscisic acid,ABA)含量高于对照,而热激处理苗ABA含量稍低于对照,三种预处理苗的赤霉素(gibberellin,GA 3)、玉米素(zeatin,Z)、吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)含量...
关键词：
超级稻 胁迫 适应性 植物激素 信号传导
[期刊] 西南农业学报
[作者]
郭慧 李树杏 甘雨 张宏伟 郝留根 杨占烈 向关伦 王珍珍 易崇粉
【目的】探明低温胁迫下水稻生理及基因动态变化规律，解析水稻响应低温胁迫的生理基础与分子机制，为筛选适宜的耐冷性水稻品种及水稻耐冷性遗传改良研究奠定基础。【方法】以P427（强耐冷型）、日本晴（耐冷型）和9311（冷敏感型）3个耐冷性不同的水稻品种为试验材料，采用表型和生理指标相结合的方法，研究3～4℃低温胁迫对其表型、叶绿素含量及电导率变化的影响，并利用RNA-Seq技术分析低温胁迫响应基因的动态变化及主要富集通路。【结果】强耐冷性水稻品种P427对低温表现较强的适应能力，低温胁迫下能保持较高的叶绿素含量，低温处理前、低温处理3 d和恢复生长3 d时叶绿素含量分别为29.64 μg/g、29.30 μg/g和27.96 μg/g；在低温处理1 d、3 d、5 d时且电导率最低，依次为10.39%、13.08%和17.04%，膜系统损伤最小；不论耐冷品种还是冷敏感品种，在低温诱导下大量低温响应基因发生表达变化，随着低温处理时间延长差异表达基因（DEGs）数量持续增加，但P427特有的DEGs数量则呈下降趋势，从2408个降至1717个。P427低温处理1～3 d时只有576个特有基因一直在差异表达。GO和KEGG富集分析发现，低温处理后P427特有的DEGs主要富集在次生代谢产物的生物合成、植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成等代谢通路。【结论】不同耐冷性品种其耐冷响应基因及调控机制可能存在差异，P427存在一套有别于日本晴和9311的低温胁迫响应基因。苗期水稻低温胁迫对植物激素信号转导和苯丙氨酸代谢影响较大，P427可能通过次生代谢产物的生物合成、植物激素信号转导等代谢通路及苯丙烷类生物合成通路上的基因响应苗期的低温胁迫。
关键词：
水稻 转录组 低温胁迫 差异表达基因
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张伏中 蔡青 宋江燕 胡龙兴 吴根义
为筛选水稻参与氰化物胁迫响应的关键基因，采用Agilent4×44 K水稻全基因组芯片，分析了氰化钾和铁氰化钾胁迫下水稻幼苗叶片和根系的基因表达特征。结果表明：氰化钾和铁氰化钾处理下，从水稻根系中分别筛选到1841和3037个差异表达基因，从水稻叶片中分别筛选到734和1805个差异表达基因；氰化钾处理下，细胞壁代谢和抗逆相关的基因在根中显著上调表达；铁氰化钾处理下，水稻叶中解毒相关基因显著上调表达，说明氰化物能诱导水稻基因差异表达；与细胞解毒作用和抗逆相关的基因、与细胞壁和次生代谢途径以及转录因子类基因的表达均显著上调，表明2种氰化物处理下水稻根系和叶片均可能通过调节其体内的一些代谢途径和一些酶的催化活性来应对氰化物的胁迫，积极诱导与防御相关的基因，并通过主动吸收和转运等代谢过程将氰化物代谢解毒，以降低对植物的伤害。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张伏中 蔡青 宋江燕 胡龙兴 吴根义
为筛选水稻参与氰化物胁迫响应的关键基因，采用Agilent4×44 K水稻全基因组芯片，分析了氰化钾和铁氰化钾胁迫下水稻幼苗叶片和根系的基因表达特征。结果表明：氰化钾和铁氰化钾处理下，从水稻根系中分别筛选到1841和3037个差异表达基因，从水稻叶片中分别筛选到734和1805个差异表达基因；氰化钾处理下，细胞壁代谢和抗逆相关的基因在根中显著上调表达；铁氰化钾处理下，水稻叶中解毒相关基因显著上调表达，说明氰化物能诱导水稻基因差异表达；与细胞解毒作用和抗逆相关的基因、与细胞壁和次生代谢途径以及转录因子类基因的表达均显著上调，表明2种氰化物处理下水稻根系和叶片均可能通过调节其体内的一些代谢途径和一些酶的催化活性来应对氰化物的胁迫，积极诱导与防御相关的基因，并通过主动吸收和转运等代谢过程将氰化物代谢解毒，以降低对植物的伤害。
[期刊] 林业科学
[作者]
李清雪 兰岚 贾志清 刘涛 冯莉莉 何凌仙子 李虹
【目的】通过研究４种锦鸡儿对重复低温胁迫的响应机制，探讨重复低温胁迫对４种锦鸡儿幼苗光合特性的影响，分析４种锦鸡儿对重复低温胁迫的响应机制，筛选耐寒性极强的锦鸡儿植物，为高寒沙区植被恢复提供科学依据。【方法】以盆栽的４种锦鸡儿为材料，分别测定不同锦鸡儿在室温（白天：３０℃，夜间：２０℃）、第１次低温（０℃胁迫１２ ｈ）和第２次低温（０℃胁迫２４ ｈ）后的叶绿素荧光参数，分析重复低温胁迫对４种锦鸡儿叶绿素荧光参数的影响。【结果】在重复低温胁迫后，不同锦鸡儿初始荧光（Ｆｏ）呈现增加的趋势，最大荧光（Ｆ＿ｍ）、最大光化学效率（Ｆ＿ｖ／Ｆ＿ｍ）、ＰＳⅡ电子传递速率（ＥＴＲ）和光化学猝灭系数（ｑ＿Ｐ）呈．．．
关键词：
锦鸡儿 叶绿素荧光 重复低温胁迫 响应
[期刊] 林业科学
[作者]
江南 谭晓风 张琳 曾艳玲
以油茶果实膨大期和油脂合成高峰期的种子为材料,进行转录组测序和表达谱数据库构建,并对油茶种子α-亚麻酸代谢途径相关基因进行分析。转录组测序获得油茶种子α-亚麻酸代谢非冗余基因Unigenes序列共112条,与α-亚麻酸代谢密切相关的不饱和脂肪酸合成途径非冗余基因Unigenes序列94条,包含12种调控α-亚麻酸代谢主要酶基因。表达谱数据分析显示,果实膨大期和油脂合成高峰期的α-亚麻酸合成代谢途径相关基因具有不同的表达模式,参与油茶种子α-亚麻酸的合成及形成多种不饱和脂肪酸的物质转化。采用实时荧光定量PCR方法验证油茶种子LOX,AOS,ACOX,AOC,OPR,AACT,PLA2,HPL,D...
[期刊] 水产学报
[作者]
宋悦 崔晓山 陈娟娟 杨锐 严小军
为了研究高温胁迫条件下内源性植物激素的变化趋势与坛紫菜在高温耐受性之间的相互关系,实验以在宁波象山采集的"浙东1号"坛紫菜叶状体为样品,以液相色—谱质谱联用的选择离子模式作为分析手段,系统地分析了高温胁迫条件下,坛紫菜中11种植物激素含量的变化。结果显示,在高温胁迫环境中共检测出7种植物激素,分别为异戊烯腺苷、异戊烯腺嘌呤、反式玉米素核苷、吲哚乙酸、茉莉酸甲酯、水杨酸和茉莉酸。在20、25、28和35°C下,茉莉酸和茉莉酸甲酯的含量随着刺激温度的上升而升高;吲哚乙酸、反式玉米素核苷、异戊烯腺苷和异戊烯腺嘌
关键词：
坛紫菜 高温胁迫 植物激素 液质联用
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
黄杏 陈明辉 杨丽涛 张保青 李杨瑞
为探讨外施ABA(脱落酸)对甘蔗抗寒性的影响,以抗寒性强的甘蔗品种桂糖28号和抗寒性弱的甘蔗品种园林6号为材料,喷施100μmol/L ABA于甘蔗幼苗叶片,12 h后进行低温胁迫,然后于不同时间采叶样,研究甘蔗幼苗在低温胁迫和ABA处理下叶片细胞膜透性、丙二醛(MDA)、脯氨酸及内源激素含量的变化。结果表明:低温胁迫下,甘蔗幼苗细胞膜受破坏,GA3(赤霉素)含量下降;丙二醛、脯氨酸、ABA含量及相对电导率、ABA/GA3、ABA/IAA和ABA/ZR升高。外施ABA能有效缓解低温胁迫对细胞膜的影响,降低MDA、GA3含量,提高脯氨酸、ABA含量及ABA/GA3,从而提高甘蔗幼苗的抗寒性。低温...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
许明海 冯瑜 童宇艳 岳丹斐 张慧玉 郑春芳
[目的]探索两种不同耐寒红树植物对低温胁迫的生理响应机制,为红树林抗寒性研究提供重要理论依据。[方法]以秋茄、红榄李幼苗为试验材料,设置25℃(昼)/20℃(夜)、24 h7℃(昼)/4℃(夜)、48 h7℃(昼)/4℃(夜)3个处理,分别比较分析了两种红树植物幼苗叶片的光合参数、荧光特征、抗氧化能力、叶绿体超微结构等生理过程对低温响应的差异。[结果]低温胁迫抑制红榄李幼苗生长和光合作用,而对秋茄的影响却较小。在低温胁迫处理48 h后,红榄李幼苗叶片超氧歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著降低,而超氧阴离子(O_2·~-)、过氧化氢(H_2O_2)含量、丙二醛(MDA)含量增加,同时气孔关闭,光合色素合成受阻,叶绿体超微结构受损,最终导致叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(φ_(PSⅡ))、光化学猝灭系数(qP)以及非光化学猝灭系数(NPQ)等降低。相同低温胁迫下秋茄幼苗叶片P_n也受到抑制,但其P_n下降幅度约为红榄李的79%。[结论]秋茄耐寒能力较强于红榄李,这可能是因为秋茄在低温胁迫下不仅能够保持较高的气孔开张度、光合色素含量以及POD活性,维持较好的叶绿体超微结构,而且还会通过调控能量耗散减轻PSⅡ光抑制,降低低温胁迫带来的膜脂过氧化伤害,最终维持自身较强的光合能力。
[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] 中国农业科学
[作者]
刘辉 李德军 邓治
低温胁迫严重影响植物的生长发育及作物的产量。为了生存,植物形成了复杂而高效的调控网络以抵御和适应低温胁迫,其中转录调控起关键作用。转录因子通过结合启动子区域的顺式作用元件,调控一系列基因的表达,在植物非生物逆境应答网络中起着关键作用。文章全面综述了参与调控植物低温胁迫应答的转录因子,包括AP2/ERF(APETALA2/ethylene responsive factor)、MYB(myeloblastosis)、bHLH(basic helix-loop-helix)、NAC(NAM、ATAF1、ATAF2和CUC2)、ZFP(zinc finger protein)、WRKY、VOZ(va...
关键词：
植物 低温胁迫 抗寒 转录因子 转录调控
[期刊] 林业科学
[作者]
陈智裕 吴鹏飞 邹显花 汪攀 马静 马祥庆
【目的】研究低磷环境中，不同磷利用效率杉木家系幼苗生长特性与其叶片和根尖内源激素含量变化的相关性，为进一步揭示磷高效利用杉木基因型对低磷胁迫响应策略的内在调控机制提供参考依据。【方法】选择在缺磷环境下磷素利用效率较低的Ｎｏ．４与磷素利用效率较高的Ｎｏ．４１杉木半同胞家系为研究对象，通过设计３个供磷水平（Ｐ０：不供磷，０ ｍｍｏｌ·ｌ～（－１）ＫＨ＿２Ｐｏ＿４；Ｐ＿１：低度供磷，０．５ ｍｍｏｌ·ｌ～（－１）ＫＨ＿２Ｐｏ＿４；Ｐ＿２：正常供磷，１．０ｍｍｏｌ·ｌ～（－１）ＫＨ＿２Ｐｏ＿４）的室内沙培模拟试验，分别测定２个家系幼苗在不同供磷水平下的生长特性以及叶片与根系内细胞分裂素（ＺＴ）、赤霉素．．．
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
刘素纯 萧浪涛 廖柏寒 鲁旭东 赵文魁 匡逢春 童建华
以黄瓜幼苗为材料,采用高效液相色谱法,研究了铅胁迫对黄瓜幼苗生长和黄瓜幼苗中内源激素的影响.结果表明,低质量浓度铅(100 mg/L)对黄瓜幼苗早期生长有着促进作用,铅质量浓度高于200 mg/L时对黄瓜幼苗早期生长有着抑制作用,且铅质量浓度越高,对黄瓜幼苗生长的抑制作用越强.黄瓜幼苗内源激素水平在不同的组织中表现出不同的变化规律:根中脱落酸(ABA)的含量变化与铅质量浓度呈正相关;叶中赤霉素(GA3)的含量变化与铅质量浓度呈正相关;根和叶中生长素(IAA)的含量变化在铅质量浓度高于200 mg/L时与其质量浓度呈负相关.IAA/ABA值与黄瓜幼苗生长有一定的相关.
关键词：
黄瓜幼苗 铅 内源激素 高效液相色谱
[期刊] 林业科学
[作者]
章建红 陈志颖 阮晓 张玉竹 潘存德 王强
植物化感作用是指植物通过向环境释放化学物质,对周围植物(包括微生物)产生直接或间接的有害或有利的作用(Rice,1984)。同种植物间的化感作用被称为自毒作用(Hegde et al.,1990),自毒作用广泛存在于植物森林生态系统中(Zeng et al.,
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