为了研究异源过表达Atvip1基因的高粱对盐碱胁迫的耐受性及相应生长情况,采用NaHCO_3∶Na_2CO_(3 )为5∶1,75 mmol/L,pH值9.63的盐碱胁迫液在高粱三叶一心期处理,在胁迫0,4,12,24,72,120 h对根系的生长指标、叶绿素含量、抗氧化酶活性以及MDA含量进行测定。结果表明:异源过表达Atvip1基因能缓解盐碱胁迫对高粱幼苗生长的伤害,可使幼苗根表面积和根体积增大,根尖数和分叉数增多,高粱主根褐化出现较晚且症状轻,侧根发生早且数量多,在72 h后仍能保证新叶正常伸展,对地上部生长影响较轻。过表达Atvip1基因可提高转基因高粱根系抗O_2~(-·)活力,降低MDA的含量,抗氧化酶活性增强;胁迫早期(4～12 h),SOD、CAT和GR作用明显;胁迫中期(24～72 h),所有酶均发挥作用;胁迫后期(120 h),CAT和GSH-PX起重要作用。盐碱胁迫差异转录组分析中,差异表达基因COG分析表明,防御机制在不同时间段中占比较大,获得抗氧化酶相关差异表达基因42个。异源过表达Atvip1基因可通过缓解盐碱胁迫对光合作用和生长发育的影响,降低活性氧破坏及膜损伤来提高转基因高粱对盐碱胁迫的抗性。

为进一步研究ＪｓＷＲＫＹ１的生物学功能，构建ＪｓＷＲＫＹ１的植物超表达载体并转入烟草中过表达。再生的ＪｓＷＲＫＹ１转基因烟草与野生型烟草在表型上无明显差异。ＪｓＷＲＫＹ１过表达上调了转基因烟草体内几个防卫相关基因ＭｎｓＯＤ、Ｃｕ／Ｚｎ ｓＯＤ、Ｃｎ、ｎＡＤＰＨ ＯｘｉＤＡｓｅ和ＰＲ１的转录水平。与野生型烟草相比，ＪｓＷＲＫＹ１转基因烟草体内的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性在正常生长以及胶孢炭疽菌接种后均显著增强。平板抑菌试验结果显示，ＪｓＷＲＫＹ１转基因烟草叶片总蛋白对病原真菌葡萄座腔菌、串珠状赤霉菌、胶孢炭疽菌和尖孢镰刀菌的菌丝生长具有不同程度的抑制作用。此外，用胶孢炭疽．．．

【目的】核转录因子Y(nuclear transcription factor Y,NF-Y)属于一类广泛存在于真核生物中的转录因子基因家族,参与植物生长发育、胁迫响应等过程,但其参与低氮胁迫响应的研究尚未报道。从抗旱及耐瘠薄的谷子中分离出一个新的NF-Y类转录因子基因Si NF-YA6,对其表达模式和生物学功能进行分析。【方法】通过对谷子低氮处理前后的转录组差异表达谱分析,鉴定出一个受低氮诱导表达明显上调的的NF-Y类转录因子A亚基基因Si NF-YA6。利用DNAMAN和MEGA6.0软件对Si NF-YA6进行系统进化树分析;通过Real-time PCR方法分析Si NF-YA6在不同...

【目的】大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)病是中国大豆产区最主要的病害之一,严重影响大豆产量和籽粒品质。核糖核酸酶PAC1能够识别和降解植物RNA病毒或类病毒复制过程中产生的ds RNAs,从而有效抑制病毒在寄主中的复制与积累。PAC1的这一特点为广谱抗RNA病毒及类病毒转基因作物的创制和培育提供了有效的靶标基因。本研究利用转基因技术,将来源于粟酒裂殖酵母菌(Schizosaccharomyces pombe)的PAC1导入栽培大豆,研究过表达PAC1对大豆SMV抗性的影响,

采用抑制消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术,研究了青海湖裸鲤(Gymnocyprisprzewalskii)在高盐碱胁迫下转录水平上的基因表达差异,实验获得差异表达序列91条,其中成功注释60条。以同是鲤科鱼类的斑马鱼(Danio rerio)的基因ID作为参照,用DAVID软件对这些序列进行功能分类,结果从正向文库获得28条功能基因片段,反向文库获得14条。按功能将其分为10类,其中,催化活性、细胞、部分结合相关基因表达上调,结合、免疫相关基因表达下调。分析发现,高盐碱胁迫会改变鱼类的渗透压和酸碱平衡,对免疫系统产生一定的抑制作...

为了探讨盐碱胁迫条件下鱼类渗透生理调节机制，以尼罗罗非鱼（ＯｒｅＯｃｈｒＯｍｉｓ ｎｉｌＯｔｉｃｕｓ）为实验材料，Ｐｃｒ扩增得到了ｎａ～（＋）／３ｈｃＯ～（－）共转运子（ｎＢｃｅ１）基因ｃ Ｄｎａ部分序列，比较了单盐（盐度１０、盐度１５）、单碱（１．５ ｇ／ｌ、３ ｇ／ｌ ｎａ ｈｃＯ３）、盐碱混合（盐度１０，碱度１．５ ｇ／ｌ；盐度１５，碱度３ ｇ／ｌ）胁迫后不同时间（０ ｈ、６ ｈ、１２ ｈ、２４ ｈ、４８ ｈ、７２ ｈ、９６ ｈ）血清渗透压、离子浓度（ｎａ～（＋）、Ｋ～（＋）、ｃｌ–、ｃａ２～（＋））以及鳃碳酸酐酶（ｃａ）活性、ｃａ与ｎＢｃｅ１基因ｍ ｒｎａ表达变化。结果显示，不同胁迫条．．．

【目的】对比大豆PremiRNAs候选内参基因和传统内参基因的表达稳定性，筛选出适合盐、碱胁迫条件下RTqPCR分析的最稳定内参基因。【方法】选用了6个保守的PremiRNAs基因和4个常规的内参基因作为候选内参基因，通过RTqPCR的方法，利用GeNorm和NormFinder软件，评价了10个候选内参基因在大豆盐、碱胁迫条件下的稳定性。【结果】大豆盐胁迫下，叶中表达最稳定的基因组合是PremiR166和PremiR172，表达最稳定的单一基因是FboX；根中表达最稳定的基因组合是Act11和EF1A，表达最稳定的单一基因是Act11。大豆碱胁迫下，叶中表达最稳定的基因组合是PremiR39...

为了解尼罗罗非鱼（ＯｒｅＯｃｈｒＯｍｉｓ ｎｉｌＯｔｉｃｕｓ）在碱环境适应过程中氨代谢调节途径，本研究选取了５个氨代谢相关酶：谷氨酰胺合成酶（ｇｌｕｔａｍｉｎｅ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ，ｇｓ）、碳酸酐酶５ａ（ｃａｒｂＯｎｉｃ ａｎｈｙｄｒａｓｅ ５ａ，ｃａ－５ａ）、谷氨酰胺酶（ｇｌｕｔａｍｉｎａｓｅ ２，ｇｌｓ２）、氨甲酰磷酸合成酶（ｃａｒｂａｍｙｌ ｐｈＯｓｐｈａｔｅ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ １，ｃｐｓ１）、氨转运蛋白（ａｍｍＯｎｉｕｍ ｔｒａｎｓｐＯｒｔｅｒ ｒｈ ｔｙｐｅ ｃ－２ ｌｉｋｅ，ｒｈｃｇｌ２），研究了急性碳酸盐碱度胁迫条件下，尼罗罗非鱼血氨浓度变化、氨代谢相关酶基因表达水平及其酶．．．

为研究野大豆TIFY家族基因在野大豆耐盐碱过程中的分子特性及表达特性,以极度耐盐碱野大豆G07256的c DNA为模板,结合前期转录组数据,采用同源克隆的方法,获得了Gs TIFY6B基因,其全长CDS大小为1 047 bp。Gs TIFY6B蛋白编码348个氨基酸,分子量为36. 8 ku,等电点为9. 12,是一个不稳定蛋白。系统进化树分析结果显示Gs TIFY6B与大豆、绿豆、木豆和蔓花生的TIFY家族蛋白同源关系最近,含保守域TIFY和Jas。采用荧光定量PCR技术检测Gs TIFY6B在野大豆不同部位以及盐碱胁迫和激素处理下的转录水平,结果表明,Gs TIFY6B在根中相对表达量最高;在盐胁迫处理下,Gs TIFY6B在野大豆根和叶中的表达量均表现出上调;在碱胁迫处理下,Gs TIFY6B在野大豆叶和根中的表达量表现出先下调后上调表达,推测该基因可能参与野大豆盐碱胁迫防御反应;在ABA胁迫处理下,Gs TIFY6B在野大豆的根中表现出下调表达,而在叶中6,12 h出现上调表达;在MeJA胁迫处理下,Gs TIFY6B在根中先下调后上调表达,而在叶中表现出上调。研究表明,Gs TIFY6B可能通过参与ABA和MeJA信号通路积极响应盐碱胁迫,对后期研究野大豆耐盐碱的分子机制提供了理论基础。

【目的】对比大豆Ｐｒｅ－ｍｉｒＮＡｓ候选内参基因和传统内参基因的表达稳定性，筛选出适合盐、碱胁迫条件下ｒＴ－ｑＰＣｒ分析的最稳定内参基因。【方法】选用了６个保守的Ｐｒｅ－ｍｉｒＮＡｓ基因和４个常规的内参基因作为候选内参基因，通过ｒＴ－ｑＰＣｒ的方法，利用ＧｅＮｏｒｍ和ＮｏｒｍＦｉＮｄｅｒ软件，评价了１０个候选内参基因在大豆盐、碱胁迫条件下的稳定性。【结果】大豆盐胁迫下，叶中表达最稳定的基因组合是Ｐｒｅ－ｍｉｒ１６６和Ｐｒｅ－ｍｉｒ１７２，表达最稳定的单一基因是ＦｂｏＸ；根中表达最稳定的基因组合是ＡＣＴ１１和ｅＦ１Ａ，表达最稳定的单一基因是ＡＣＴ１１。大豆碱胁迫下，叶中表达最稳定的基因组合是Ｐｒ．．．

为了解鱼类适应盐碱水环境的生理变化机理,将尼罗罗非鱼从淡水直接转入4个不同盐碱混合梯度组(A组:盐度10,碱度1 g/LNaHCO3;B组:盐度10,碱度2 g/LNaHCO3;C组:盐度15,碱度1 g/LNaHCO3;D组:盐度15,碱度2 g/LNaHCO3)中进行为期96 h的急性胁迫实验,分别检测胁迫后0、6、12、24、36、48、72和96 h时尼罗罗非鱼的血清渗透压、血清Na+、K+、Cl-浓度以及鳃中Na+-K+-ATP酶(NKA)和碳酸酐酶(CA)基因相对表达量的变化过程。结果显示,血清渗透压、离子浓度以及鳃中NKA基因和CA基因mRNA表达量变化程度均与其盐碱胁迫浓度间呈...

外源施加植物甾醇衍生物-油菜素内脂的信号物质可以显著提高植物的耐盐性。为了检测过表达编码植物固醇关键酶的smo基因是否能提高目标植物的盐胁迫耐受性,当前研究工作使用子房注射法。首先将植物甾醇生物合成过程中关键酶-甲基甾醇单加氧酶的编码PnSMO1.1基因转移到裂叶牵牛中,构建了该基因的过表达转基因株系。接着以经PCR鉴定验证的转基因植物株系幼苗为实验材料,在0～200 mmol/L梯度NaCl处理条件下,检测了不同株系植物的根长和下胚轴长度等生长参数,以及叶片细胞中丙二醛(MDA)的含量、相对电导率、油菜素甾酮和6-脱氧油菜素甾酮含量等生理指标。结果显示,在100～250 mmol/L NaCl处理下,与野生型(WT)植株或空质粒转化对照(BL)植株相比,过表达PnSMO1.1显著增加了转化植株的根和下胚轴的相对生长量,增强了转基因株系的耐盐性。另外,与WT和BL幼苗相比,在不同的NaCl浓度处理条件下,转基因株系中6-脱氧油菜素甾酮的积累显著增加,但相对电导率(rEC)值、油菜素甾酮的积累量或MDA含量均显著降低。盐渍化、干旱和低温等事件的发生,严重抑制了植物的营养生长和产量。这些结果揭示;过表达PnSMO1.1基因,可以通过调节细胞内的油菜素内脂化合物积累量的动态,进而保护质膜的结构完整性,显著提高转基因植物的耐盐性。

土壤盐碱化是一个全球性问题,我国盐碱化土壤面积较大,严重影响当前农业发展,因此提高植物抗盐碱胁迫能力,盐碱土壤改良已成为当前我国生物科学面临的重大课题之一。菌根真菌是生态系统中普遍存在的土壤微生物,它在增强寄主植物的抗盐碱胁迫能力中的作用逐渐引起国内外学者的广泛关注。笔者从盐碱胁迫下菌根真菌对植物生长、营养吸收的影响,和菌根真菌提高植物抗盐碱胁迫能力的机理两方面,对近年来国内外有关研究成果进行了综述。同时也对当前研究中存在的问题以及今后的研究方向进行了探讨。

【目的】酸铝胁迫是南方农业生产面临的主要环境胁迫之一。研究乡土植物对酸铝胁迫的适应机理,发掘并利用优良基因培育抗酸耐铝作物新品种,从而为紫花苜蓿分子遗传改良奠定基础。【方法】贵州省草业研究所紫花苜蓿遗传改良组前期已从贵州乡土资源平坝苦油菜中克隆获得BjMATE,并将其构建过量表达载体。采用组织培养和花器官浸泡法分别对紫花苜蓿和拟南芥进行遗传转化,根据NPT抗性基因和特异基因设计引物对转化材料进行分子鉴定,并采用qRT-PCR进行表达量的鉴定。利用水培法平行比较转基因和对照紫花苜蓿在酸、铝和酸铝组合胁迫条件下的发芽率、幼苗生长状况,以及在长时间弱酸铝胁迫条件下的幼苗地上和地下部分的生长变化。采用酶标仪检测酸、铝以及酸铝组合胁迫条件下转基因和对照紫花苜蓿根系中POD、SOD、CAT等抗氧化酶的活性和MDA含量的变化,同时在BjMATE过表达的拟南芥中采用qRT-PCR的方法分析酸铝代谢途径的关键基因AtMATE、AtPIN2、AtALS3、AtALMT1和AtSTOP1在胁迫条件下的表达变化,并对其调控关系进行讨论。【结果】过量表达BjMATE的拟南芥和紫花苜蓿的阳性率分别为100%与66.7%,候选紫花苜蓿和拟南芥转基因株系中BjMATE的表达量分别比对照上调63.02和76.87倍。过量表达BjMATE紫花苜蓿株系OEMs-5和对照中苜1号紫花苜蓿的发芽率在正常、酸胁迫、铝胁迫和酸铝组合胁迫条件下都没有显著差别,但是其发芽势在胁迫条件下显著优于对照中苜1号。在长时间弱胁迫条件下,OEMs-5的株高与对照没有显著区别,但在铝离子胁迫和酸铝组合胁迫条件下,其的生物产量和根系伸长显著优于对照中苜1号。抗氧化酶活性和MDA含量在OEMs-5与中苜1号中的变化不尽相同。POD和SOD的活性在胁迫处理后的2个材料中都显著上升,但只有SOD的活性在2材料间差异显著。CAT的活性在处理间和材料间都没有显著的差异。MDA的含量略有下降,在铝离子和酸铝组合胁迫条件下的2个材料中差异达显著水平。qRT-PCR显示,在OEAt-1植株中,AtMATE、AtPIN2、AtALS3、AtALMT1和AtSTOP1受铝和酸铝组合胁迫诱导,但只有AtSTOP1在OEAt-1与野生型之间差异显著。【结论】BjMATE能够正向调节紫花苜蓿在种子萌发和幼苗生长阶段对酸铝胁迫的耐受性。活性氧清除系统尤其是SOD以及酸铝代谢途径关键基因AtSTOP1可能参与BjMATE介导的酸铝胁迫调节。

【目的】ZmAN14是玉米A20/AN1型锌指蛋白基因家族成员,该家族在水稻中广泛参与非生物胁迫应答。通过分析玉米旱21(H21)及转ZmAN14烟草在非生物胁迫下的表达情况,为玉米ZmAN14及其家族的功能和分子机制的全面解析提供新信息。【方法】通过对ZmAN14进行序列分析,发现其属于玉米A20/AN1型锌指蛋白基因家族。以玉米自交系H21为研究材料,在三叶期时对其进行非生物胁迫和ABA诱导处理,0、1、3、6、12和24 h时取整株样品,同时在玉米不同生长期取根、茎、叶、胚芽鞘、雌蕊、雄蕊、花丝、苞叶等不同组织样品,利用实时荧光定量PCR方法对ZmAN14的组织表达谱和非生物胁迫及ABA...