以枳为试验材料,进行干旱胁迫处理(对照组的基质相对持水量维持在55%~65%),分别在处理后第7、17、27、37天采样,研究干旱胁迫对枳侧根、主根、茎、叶片中全氮含量的影响以及氮代谢途径中NRT、NR、NiR、GS、GOGAT、GDH等16个相关基因在侧根和叶片中的表达。结果表明:随着干旱时间的延长,枳的侧根、主根、茎、叶中全氮含量与对照相比均显著下降,其中侧根全氮含量下降最为显著;枳叶片中与氮代谢相关的16个基因均能被干旱胁迫诱导而上调表达,且多数基因在干旱第27天上调至最高水平,而后随着叶片的萎蔫而下调;枳侧根中有8个基因(NRT1.2、NRT1.7、GS2、NADH–GOGAT2、NADP–GDH、GDH1、GDH2、GDH3)在干旱处理后27天呈现不同程度的上调表达,有4个基因(NRT1.1、NRT1.5、GS1、NADH–GOGAT3)的表达基本不受干旱胁迫的影响,还有4个基因(NR、NiR、Fd–GOGAT、NADH–GOGAT1)的表达显著下调。

通过对水稻品种日本晴进行0、1h和1、3、7d的缺氮胁迫,以及缺氮7d后,恢复供氮生长2h和1d,研究氮素同化相关酶的基因表达及其活性的动态变化情况。结果表明:缺氮胁迫下,根部NH4+、NO3-含量显著下降。短期缺氮胁迫下,地上部NR1、NR2、NiR2、GS2、Fd-GOGAT、GDH2、GDH3以及根部NR1、NR2、GDH4的表达量均有增加;随着缺氮胁迫时间延长,上述基因的表达量均大幅下降。缺氮胁迫下,植株GS、Fd-GOGAT、地上部NR和根部NADH-GOGAT的活性下降,地上部NADPH-GDH活性增加,根部NR、GDH活性先增加后下降,地上部NiR活性先下降后增加。植株缺氮7d后...

为了研究脂水平是否对低盐胁迫导致的大菱鲆(Scophthalmus maximus)脂代谢紊乱具有缓解作用，本研究进行了低盐胁迫下不同脂含量饲料的投喂实验，以确定大菱鲆在应对低盐度时的最佳脂质需求量。本研究设置了3个盐度梯度(10、20和30)，每个盐度组设置4个脂含量梯度(8%、12%、16%和20%)，分析在不同盐度下不同脂含量饲料对大菱鲆幼鱼生长性能、脂质代谢及其相关基因表达的影响。结果显示，脂质含量为16%时，盐度20与30组之间大菱鲆幼鱼的生长性能无显著差异，盐度10组的生长性能要低于20和30组；盐度10下大菱鲆幼鱼的生长性能随脂含量的增加而增加，最高值出现在20%组，且高于盐度30与20下的20%组。脂代谢相关基因表达方面，在盐度10和20养殖条件下，与脂合成相关的基因lxrα、cyp7a1和srebp-1的表达量基本随脂含量升高呈先升高后降低的趋势，尤其在盐度10下，12%组的表达量高于其他各组，20%组显著低于其他各组(P<0.05)。此外，在盐度10下，acc和fas基因的表达水平类似，在高脂20%组中均被抑制，在12%组的表达量较高。与脂吸收相关的基因apoa-IV在盐度10下20%组的表达量远高于相同盐度条件下其他各组(P<0.05)，而且在脂含量20%条件下呈随盐度升高而降低的趋势，这与其他脂质组中的趋势完全相反。以上结果表明，低盐胁迫影响脂代谢后，通过不同脂含量的饲料可以从脂合成和脂吸收的角度来缓解胁迫带来的不利影响，且这种缓解作用更多的体现在脂吸收层面上，进而提高低盐胁迫下的生长表现。研究结果从盐度影响脂代谢的角度探索鱼类对低盐的适应性，可为大菱鲆耐低盐良种选育提供理论和技术支撑。

筛选中国沙棘全长转录组数据中差异表达的HrP5CS基因，对其进行生物信息学分析和不同胁迫下各部位表达模式的研究，同时测量叶中脯氨酸含量变化趋势。结果表明：HrP5CS基因全长为2 127 bp，编码708个氨基酸，不含信号肽、无跨膜结构的稳定疏水蛋白。与30个同源序列比对表明，氨基酸长度、理论等电点和分子质量相近；聚类分析表明，P5CS蛋白存在明显科属特性，在同科不同属内亲缘性较近；多重序列比较中中国沙棘HrP5CS与Ziziphus jujuba var. spinosa亲缘性最近且序列一致性最高。荧光定量结果表明，HrP5CS基因在中国沙棘各部位特异性表达，在中国沙棘根和叶中总体呈上升状态、在复水后下降至正常水平，在茎中第2天达到最高值后持续下降至最低值复水后回到正常水平。脯氨酸含量在随着干旱胁迫时间的持续呈阶梯式上升的趋势，SPSS皮尔森相关系数分析发现，根和茎中HrP5CS基因表达量与叶中脯氨酸呈正相关关系，而在叶中则呈负相关关系。以上结果说明HrP5CS基因表达和脯氨酸的积累对中国沙棘抗旱具有重要意义。

【目的】本研究基于气候室模拟温度日变化特征，旨在探讨氮素对高温、干旱及复合胁迫下冬小麦地上干物质重、氮积累与分配、氮代谢相关酶活性、蛋白质含量、产量及水氮利用效率的影响。【方法】基于人工气候室开展冬小麦盆栽试验，以小偃22号为试验材料，采用裂-裂区随机完全区组设计，以2个温度处理（高温：H；适宜温度：S）为主区，以2个水分水平（干旱：D；充分供水：F）为裂区，3个施氮水平（低氮：N_1；中氮：N_2；高氮：N_3）为裂-裂区，研究冬小麦生长生理特性、产量及水氮利用效率对高温干旱胁迫及各施氮量的响应特征。【结果】高温、干旱及复合胁迫导致地上总干物质重（ADW）和氮积累量（ANA）降低。在成熟期，高温干旱复合胁迫（HD）和干旱胁迫（SD）下N_3处理ANA分别较N_1处理增加7.26%和6.82%。高温、干旱及复合胁迫提高小麦花前氮素对籽粒贡献率（NRR）,HD胁迫各施氮处理NRR均值较对照（SF）增加达38.21%，施氮量的增加扩大这种增加效应。高温、干旱及复合胁迫导致成熟期穗氮分配率降低，特别是复合胁迫。暴露于高温、干旱及复合胁迫下籽粒蛋白质产量（PY）降低，干旱胁迫（7.37%）各施氮处理PY均值较高温胁迫（3.94%）降低更多，无论单一或复合胁迫下籽粒PY均在N_2处理下显著增加。此外，单一的干旱和高温胁迫下降低的谷氨酰胺合成酶（GS）和硝酸还原酶（NR）活性在N_2处理下显著增加，复合胁迫N_1处理NR和GS活性分别较N_3处理提高23.81%和23.07%。与对照相比，干旱胁迫各施氮处理穗粒数、千粒重和产量均值的降幅均高于高温胁迫，N_2处理对高温和干旱胁迫下这些参数存在明显正向调控，产量水分利用效率（WUE_g）和生物量水分利用效率（WUE_b）在N_2处理下得到明显改善。充分供水+N_2处理籽粒（NUE_g）分别较低干旱和复合胁迫N_3处理提高19.09%和19.44%，表明在水分充足条件下中氮能有效地缓解干旱和高温胁迫下籽粒氮利用效率的降低。NUE_g和NUE_b的提高可能归因于合理氮肥调控下增加的GS和NR活性。主成分分析表明胁迫条件下小麦千粒重和ADW与产量的关系更紧密。【结论】高温和干旱胁迫的综合效应比单一胁迫对小麦危害更大。在单一高温和干旱胁迫下，适量增加氮输入能增加氮代谢酶活性并维持更高氮代谢能力，提高籽粒氮积累量及蛋白质产量，将更有利于提高产量及水氮利用效率。然而在花后遭遇高温干旱复合胁迫时，相比低施氮量，增加施氮对小麦产量形成及水氮的吸收利用均产生一定抑制作用，应适当减少氮肥用量。

【目的】探究芋球茎响应干旱胁迫的分子机制，特别是干旱胁迫对淀粉和蔗糖代谢通路相关基因表达的影响，为耐旱品种选育提供依据。【方法】以荔浦芋1号为试验材料，对干旱胁迫下的芋球茎进行转录组测序，对获得的差异表达基因进行GO和KEGG富集分析，进一步筛选与淀粉和蔗糖代谢通路相关的酶基因，并分析这些酶基因在干旱胁迫下的表达模式。【结果】芋球茎在干旱胁迫下筛选到差异表达基因1983个，其中上调表达基因373个，下调表达基因1610个。GO富集分析显示，差异表达基因在生物过程富集最多的是细胞过程和代谢过程，在细胞组分富集最多的是细胞解剖实体，在分子功能富集最多的催化活性和结合。KEGG富集分析显示，富集最多的通路分别是代谢通路、氮素代谢通路、抗坏血酸和醛酸代谢通路。对淀粉和蔗糖代谢通路的差异表达基因进行统计，共筛选到26个差异表达基因，涉及11种酶，其中上调表达基因5个，下调表达基因21个。在干旱胁迫下，淀粉合成酶、己糖激酶、果糖激酶、UTP-葡萄糖-1-磷酸盐尿苷酸转移酶、α-淀粉酶、内切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和β-呋喃果糖苷酶的基因下调表达；UDP -葡萄糖磷酸水解酶和海藻-6-磷酸合成/磷酸酶的基因上调表达；蔗糖合成酶和β-呋喃果糖苷酶的基因既有上调表达，也有下调表达。【结论】淀粉和蔗糖代谢通路相关基因的表达受到干旱胁迫的影响。调控淀粉代谢和海藻糖生物合成相关基因下调表达，而调控蔗糖代谢相关基因既有上调表达，也有下调表达。

益生菌，因其既无毒副作用和残留问题，又能促进生长、防病治病，还可改 善养殖水体的环境，越来越受到现代水产养殖业的重视。为探究益生菌对氨氮胁迫下半滑舌鳎的非特异性免疫酶活、血液生化指标及相关基因表达是否具有调节作用，实验首先选用枯草芽孢杆菌Y2为益生菌对半滑舌鳎进行饲喂，然后对半滑舌鳎进行氨氮胁迫，胁迫过程中持续饲喂Y2并对相关指标进行监测。其中宏观生长指标结果显示氨氮胁迫组半滑舌鳎体重体长低于非氨氮胁迫组，且在氨氮胁迫及非氨氮胁迫条件下Y2组舌鳎体重体长高于空白组。免疫酶活测定结果显示，氨氮胁迫后半滑舌鳎血清过氧化氢酶（CAT）、酸性磷酸酶（ACP）、过氧化物酶（POD）、碱性磷酸酶（AKP）活性均有所升高；且在氨氮胁迫及非氨氮胁迫条件下饲喂Y2菌株的2组ACP、CAT、和POD活性均高于其相应对照组。血液相关生化指标结果显示，非氨氮胁迫Y2组半滑舌鳎血清中白蛋白（ALB）和球蛋白（GLB）含量略高于对照组，白球比较高，甘油三酯（TG）、胆固醇（CHO）含量差异较小；氨氮胁迫对照组舌鳎血清中ALB、CHO含量下降，GLB含量略有升高，血清中总蛋白（TP）及总脂肪呈下降趋势，且白球比降低，而氨氮胁迫Y2组比空白组舌鳎血清中ALB、TG及CHO含量升高，导致白球比升高。同时氨氮胁迫使血清中丙二醛（MDA）、谷草转氨酶（AST）及谷丙转氨酶（ALT）的含量显著升高，Y2在氨氮胁迫及非氨氮胁迫条件下均可以降低MDA、AST及ALT的含量。相关基因表达结果显示，氨氮胁迫使半滑舌鳎肠、肝脏、肌肉及鳃组织热休克蛋白基因（HSP70）及血红蛋白α1基因（Hb-α1）表达量升高，且HSP70的表达量Y2组高于空白组，其中在肝脏组织中上调最明显，相反氨氮胁迫下Y2组的Hb-α1表达量下降，在肝脏及肌肉组织中下降最明显。此外氨氮胁迫使半滑舌鳎相应组织中生长因子（IGF）的表达量均降低，但在氨氮及非氨氮胁迫条件下Y2组的IGF表达量均高于其空白对照组。综上，Y2可以改善氨氮胁迫对半滑舌鳎的免疫能力、血液生化指标、氧气运输、应激能力及生长等造成的多方面影响，降低氨氮胁迫对半滑舌鳎造成的负面作用。在水产养殖行业中具有良好的应用前景。

研究了pH、氨氮胁迫对中国对虾Fenneropenaeus chinensis血细胞、肝胰腺、鳃和肌肉组织HSP90基因时空表达的影响。分别将中国对虾暴露于pH 7.0、9.0的水体中148h和不同氨氮浓度的水体中96h,结果表明,pH(7.0,9.0)胁迫条件下中国对虾鳃、肌肉和血细胞HSP90基因表达均上调,肝胰腺HSP90基因表达对两种pH胁迫差异明显:pH 7.0胁迫条件下,HSP90基因表达3h达峰值后明显降低;pH 9.0胁迫时,HSP90基因表达水平逐渐升高,整个胁迫过程中均显著高于对照组(P

【目的】鉴定杨树受低氮胁迫后miRNA的靶基因,分析靶基因在氮胁迫后的差异表达并探讨其功能,为揭示杨树低氮胁迫下miRNA的调控功能提供参考,并为树木低氮营养高效利用育种提供重要的候选基因。【方法】根据miRNA的保守性及与靶基因的严谨互补配对关系,以杨树miRNA为探针利用靶基因预测软件psRNATarget,通过与毛白杨转录组的基因序列进行比对鉴定靶基因,进一步开展毛白杨受低氮胁迫后靶基因的差异表达分析及功能注释。【结果】获得了131个miRNA家族的242个miRNA成员对应的3 024个靶基因,分别参与了植物激素信号转导、次生代谢产物的生物合成、氨基酸合成代谢、碳代谢和RNA运输等通路。57个靶基因在低氮胁迫处理后发生显著变化,其中受到诱导(29个)和抑制(28个)的基因数目相当。14个低氮胁迫响应的miRNA,其对应的11个靶基因也发生了显著的差异表达变化,其中miRNA和靶基因表达量发生相反变化的有8个miRNA。本研究发现参与植物激素信号转导的靶基因(2个)及参与代谢途径的靶基因(6个)发生了差异表达。miR162的靶基因编码ABC转运蛋白,miR393运用于靶基因KAT2调节Na+和K+动态平衡,miR399的靶基因PIF3编码光敏色素互作因子PIFs蛋白,这些miRNA及靶基因可能在杨树响应低氮胁迫中发挥重要作用。【结论】本文鉴定到了毛白杨中一批低氮胁迫响应miRNA的靶基因,可调控杨树对氮逆境胁迫信号的反应。这些miRNA及靶基因为进一步揭示miRNA及靶基因在低氮胁迫下的调控功能提供了研究线索,为树木氮营养的高效利用改良提供了重要候选基因。

为探究饲料中胆固醇含量对淡水养殖凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)免疫相关基因表达及耐低温低溶解氧胁迫能力的影响,在鱼粉含量为10%的基础饲料中分别添加0、1.0、2.0、3.0、4.0 g/kg的胆固醇,制成5组等氮等能饲料(C0、C1、C2、C3和C4,实测胆固醇含量依次为0.78、1.57、2.45、3.43和4.18 mg/g)投喂初始体质量为(0.14±0.03) g的凡纳滨对虾。养殖8周后检测对虾耐低温和低溶解氧胁迫的能力以及急性感染副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)后免疫相关基因(Toll受体、IMD和溶菌酶mRNA)相对表达量。结果表明:饲料胆固醇含量显著影响弧菌急性感染后对虾鳃组织Toll受体、IMD和溶菌酶mRNA相对表达量。在弧菌感染进程中,C2组对虾Toll受体和溶菌酶的mRNA表达量表现出最大的变化幅度;而IMD mRNA表达量最大变化幅度出现在C1组,其次为C2组。急性感染弧菌后各组对虾Toll受体和溶菌酶mRNA相对表达量峰值均出现在感染后24 h;C2、C3和C4组IMD mRNA表达量峰值出现在感染后24 h,而C0和C1组IMD mRNA表达量峰值出现在感染后42 h。急性程序降温胁迫下,C0和C4组对虾100%死亡的温度为15℃;而其他组对虾100%死亡的温度为14℃。急性低溶解氧胁迫下各组对虾的耗氧量和致死溶氧浓度无显著性差异。综上所述:在淡水养殖条件下,饲料中2.45 mg/g的胆固醇含量可以提高凡纳滨对虾的免疫灵敏性,而饲料中胆固醇含量为(1.57～3.43) mg/g时凡纳滨对虾表现出较好的抗低温胁迫能力。

【目的】研究干旱胁迫对苹果叶片抗坏血酸(ASA)含量及其代谢相关酶活性的影响,探讨干旱胁迫与抗坏血酸-谷胱甘肽(ASA-GSH)循环的关系,为植物抗旱研究提供理论依据。【方法】以2年生嘎拉苹果(MalusdomesticaBorkh.)盆栽苗为试验材料,分别在轻度、中度和重度干旱胁迫及复水条件下,检测其叶片相对膜透性、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和ASA-GSH循环各组分(ASA、脱氢抗坏血酸(DHA)、GSH、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR))含量或活性的变化。【结果...

【目的】研究水稻剑叶叶绿素和光合特性及相关基因对低氮胁迫的响应,为提高水稻对氮肥的吸收和利用效率奠定分子基础。【方法】利用Agilent 4×44K芯片全基因组研究低氮胁迫处理下,2个不同叶绿素含量水稻齐穗期剑叶的光合相关基因表达的变化。【结果】SN19-6和丰锦剑叶的叶绿素含量和净光合速率在低氮胁迫下均有所下降,但SN19-6 2个指标下降的幅度明显较小。低氮胁迫处理与对照处理相比,超绿水稻SN19-6剑叶共有41个光合相关基因表达发生变化(14个在转录水平上下调表达,27个在转录水平上上调表达)。丰锦剑叶有29个光合相关基因表达发生变化(15个在转录水平上下调表达,14个在转录水平上上调表...

为了探究盐胁迫下不同抗性水稻氮代谢的变化,以抗性品种东稻4号、盐敏感品种日本晴为材料,测定NaCl胁迫下水稻根和叶中氮含量、氮代谢相关酶活及相关基因表达的变化。结果表明,0.3%的NaCl胁迫后水稻根和叶中NO~-_3含量、硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、依赖NADH的谷氨酸合酶(NADH-GOGAT)活性均有不同程度的下降,而NH~+_4含量、依赖Fd的谷氨酸合酶(Fd-GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、天冬氨酸转氨酶(AST)活性均升高,东稻4号氮含量及氮代谢酶活性比日本晴稳定,根和叶中变化一致。检测氮转运及代谢相关基因表达发现,硝酸根转运蛋白基因OsNRT1;1、OsNRT1;5、OsNRT1;8、OsNRT2;1,铵转运蛋白基因OsAMT1;1、OsAMT1;2及谷氨酰胺合成酶基因OsGS1;2、天冬氨酸转氨酶基因OsAS盐胁迫后在2个品种中均升高,在高表达部位升高显著;谷氨酸合酶基因OsFd-GOGAT在两品种叶中升高显著,根中稍有下降;谷氨酸合酶基因OsNADH-GOGAT和谷氨酸脱氢酶基因OsGDH在日本晴根中升高显著,在叶中及东稻4号中升高但不显著。OsNR1在NaCl胁迫后两品种叶中表达量显著降低,根中无差异。东稻4号OsNRTs及氮代谢相关基因表达量总体上高于日本晴,而日本晴OsAMTs升高幅度大于东稻4号。研究表明,NaCl胁迫下,东稻4号相比日本晴更能保持氮代谢稳定性,这可能是水稻抗性品种耐盐的一个重要机制。

根据本实验室构建的斑节对虾（Ｐｅｎａｅｕｓ ｍｏｎｏｄｏｎ）ｃ ｄｎａ文库得到的ｅｓＴ序列，利用Ｒａｃｅ技术获得了斑节对虾谷氨酰胺合成酶基因（Ｐｍ Ｇｓ）的ｃ ｄｎａ全长序列，进行了相关生物信息学分析，在此基础上采用荧光定量的方法研究了Ｐｍ Ｇｓ基因在斑节对虾不同组织、氨氮胁迫过程中差异表达情况。该序列全长１ ４２０ｂＰ，开放阅读框（ｏＲＦ）为１ ０８６ ｂＰ，３＇非编码区（ｕＴＲ）为２９４ ｂＰ，包括含有２７个碱基的Ｐｏｌｙ（ａ）尾，５＇非编码区（ｕＴＲ）为４０ ｂＰ。ｏＲＦ可编码３６１个氨基酸，预测分子量为４０．４２３ ｋｕ，理论等电点为６．１９。序列含有一个谷氨酰胺结合结构域（Ｇｌｎ－ｓ．．．

采用ｃＤＮＡ末端快速扩增技术（ｒＡｐｉＤ ＡｍｐｌｉｆｉｃＡｔｉｏＮ ｏｆ ｃＤＮＡ ｅＮＤｓ，ｒＡｃｅ）获得了斑节对虾（ｐｅＮＡｅｕｓ ｍｏＮｏＤｏＮ）谷氨酸脱氢酶基因（ｐｍＧＤＨ）的ｃＤＮＡ序列。该序列全长２３８６ ｂｐ，开放阅读框（ｏｒｆ）为１６７７ ｂｐ，３＇非编码区（ｕｔｒ）为６８８ ｂｐ，包括含有２７个碱基的ｐｏｌｙ（Ａ）尾，５＇非编码区（ｕｔｒ）为２１ ｂｐ。ｏｒｆ可编码５５８个氨基酸，预测分子量为６１．８３７ ｋ Ｄ，理论等电点为６．５７。序列含有ｅｌｆＶ ＤｅＨｙＤｒｏＧ Ｎ与ＮＡＤ ｂｉＮＤ １ Ｇｌｕ ＤＨ两个保守结构域，３７个磷酸化位点，３个糖基化位点。通过同源性、相似．．．