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[期刊] 华北农学报
[作者]
邵彩虹 李瑶 钱银飞 陈金 陈先茂 关贤交 刘光荣 彭春瑞 邱才飞
养分胁迫会直接影响水稻的生长发育,相对于地上部分,根系往往较早感知环境胁迫。为了研究水稻根系对养分胁迫响应的分子机制,通过Illumina Hiseq2000平台测序,对氮素胁迫下水稻根系转录基因表达情况进行分析。结果表明,氮素胁迫诱导根系出现了2 270个差异转录基因,其中上调表达的有1 176个,下调表达的有1 094个。采用GO功能分类和Pathway功能注释,可将注释的基因划分为48个功能类别118条代谢途径,包括糖酵解、脂肪酸代谢、氧化磷酸化、氨基酸代谢、淀粉蔗糖代谢等生物学过程。部分根系关键基
关键词：
水稻 根系 氮素胁迫 转录组
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
吴芳 高迎旭 宋娜 郭世伟 沈其荣
采用室内营养液培养、聚乙二醇(PEG 6000)模拟水分胁迫的方法,在3种供氮形态下(NO3--N、NH4+-N和NO3--N与NH4+-N等体积混合),研究了在非水分胁迫及模拟水分胁迫(添加10%PEG,约相当于-0.15 MPa)下,苗期水稻根系的生长状况、水分吸收状况及木质部汁液特性。结果表明,水分胁迫抑制了供NO3--N营养水稻根系的生长,而对供NH4+-N水稻根系的生长没有影响;水分胁迫提高了NH4+-N营养水稻木质部汁液pH值,并增加其渗透势。提示:水分胁迫条件下,NH4+-N营养对根系生长及木质部汁液调节可能是氮素增强水稻抗旱性的原因之一。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
陈钰佩 高翠民 任彬彬 胡香玉 沈其荣 郭世伟
[目的]本文旨在探明水分胁迫下不同氮素形态对水稻根系通气组织形成的影响及该过程中的调控因子。[方法]以‘汕优63’(杂交籼稻)和‘扬稻6号’(常规籼稻)为试验材料,采用室内营养液培养,通过供应不同氮素形态以及100 g·L(-1)PEG6000模拟水分胁迫的方法,分析了不同氮素形态和不同水分条件对水稻根系解剖结构及生理生化特性的影响。[结果]模拟水分胁迫条件下供硝态氮营养水稻根系通气组织面积显著大于供铵态氮营养水稻,且其形成时间早于后者;与供铵态氮营养水稻相比,模拟水分胁迫条件下供硝态氮营养水稻根系脯氨酸
[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] 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] 华北农学报
[作者]
高志红 陈晓远 曾越
为了探讨局部根系水分胁迫下不同形态氮素对水稻幼苗氮素吸收、生理特性和根系生长的影响,以水稻品种金优402为材料,设置非胁迫、局部根系胁迫、全根胁迫3种水分条件和全硝、铵硝比为50/50、全铵3个氮素形态,采用PEG模拟水分胁迫的室内分根营养液培养方法,研究其氮素吸收和累积、光合速率、蒸腾速率、气孔导度及根长、根表面积、根体积的变化规律。结果表明,在局部根系水分胁迫下,两侧根系同时供应NH_4~+-N和NO_3~--N最有利于水稻氮素的吸收和累积,两侧根系均单一供应NO_3~--N的水稻氮素吸收和累积量最少;与未受胁迫处理的水稻相比,局部根系胁迫下两侧根系同时供应NH_4~+-N和NO_3~--N的水稻光合速率受影响较小,而气孔导度和蒸腾速率则明显下降。不同氮形态处理间,两侧根系同时供应NH_4~+-N和NO_3~--N的水稻光合速率和气孔导度均为最大,单一供应NO_3~--N的最小。在所有处理中,局部根系水分胁迫下两侧根系同时供应NH_4~+-N和NO_3~--N的水稻WUE最高。在局部根系水分胁迫下,两侧同时供应NH_4~+-N和NO_3~--N的水稻根长、根表面积、根体积绝大多数大于其他2种氮素形态,且受胁迫一侧和不受胁迫一侧根系相差较小。除左右根室均单一供应NO_3~--N的水稻外,局部根系胁迫处理的根长、根表面积、根体积均大于非胁迫处理。研究结果表明,局部根系水分胁迫和氮素形态耦合可以提高水稻幼苗的水、氮素吸收。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李勇 周毅 尹晓明 程良娟 刘凤杰 李鹏 郭世伟
为比较不同氮素形态下水稻与早稻对水分胁迫的响应状况,采用营养液培养,通过供应不同形态氮素及PEG(6000)模拟水分胁迫的方法,对水稻、旱稻生长状况及相关指标进行了分析和评价。结果表明:(1)水分胁迫条件下,铵态氮营养水稻(或旱稻)叶片和地上部干重与正常水分条件下的相应处理相比无明显差异,而其余两种氮形态营养水稻与早稻的叶片和地上部干重明显低于正常水分条件下的相应处理;(2)铵态氮营养水稻(或旱稻) 在受到水分胁迫后,其吸水量的降低幅度明显小于硝态氮营养水稻(或旱稻);(3)水分胁迫条件下,硝态氮营养水稻和旱稻伤流液pH值低于正常水分条件下的相应处理,铵态氮和铵硝混合营养水稻和旱稻的伤流液pH...
关键词：
水稻 旱稻 氮素形态 水分胁迫 伤流液
[期刊] 华北农学报
[作者]
陈晓远 高志红 李玉华
为探讨不同形态氮素营养对水分胁迫条件下水稻幼苗吸收氮素的影响,采用室内营养液培养及聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理的方法,在苗期设置3种供氮形态(NH4+-N,NO3--N以及NH4+-N和NO3--N相同浓度下等体积混合)和2种水分条件(非水分胁迫及水分胁迫)的耦合处理进行研究。结果表明,在非水分胁迫条件下,全NO3--N营养水稻比全NH4+-N营养水稻的氮素消耗多。在水分胁迫条件下,全NO3--N营养水稻的氮素消耗略有增加;同时供应NH4+-N和NO3--N显著促进水稻对氮素的消耗;对全NH4+-N营养水稻氮素消耗的影响不明显。在水分胁迫条件下,同时供应NH4+-N和NO3--N...
关键词：
水稻 氮素形态 水分胁迫 氮素利用效率
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
陈贵 周毅 郭世伟 沈其荣
采用营养液培养及聚乙二醇(PEG 6000)模拟水分胁迫的方法,研究不同形态氮素营养和水分胁迫耦合作用下水稻新完全展开叶的光合特性。结果表明:水分胁迫对供NH4+-N营养水稻的生物量、叶面积、净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、羧化效率均无显著影响,但显著抑制了供NO3--N营养水稻的上述指标。NH4+-N营养提高了水分胁迫下水稻叶片叶绿素a、叶绿素b的含量。水分胁迫并没有影响不同形态氮素营养下水稻的表观量子效率。
[期刊] 华北农学报
[作者]
陈晓远 高志红 刘振华
为探讨不同形态氮素营养对水分胁迫条件下水稻生长及氮素积累和分配的影响,采用室内营养液培养及聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理的方法,在苗期设置5种供氮形态(NH4+/NO3-比为0/100,25/75,50/50,75/25,100/0)和2种水分条件(非水分胁迫和水分胁迫)的组合处理进行研究。结果表明,在水分胁迫条件下,NH4+/NO3-比为25/75处理的株高和叶面积最大,达到100/0处理的1.5和1.3倍。2种水分条件下,NH4+/NO3-为25/75处理的根长均为最大,其在非水分胁迫和水分胁迫下分别为100/0处理的6.8倍和3.3倍;非水分胁迫条件下植株不同部位氮积累量均高...
关键词：
水稻 铵态氮 硝态氮 水分胁迫 氮素积累
[期刊] 华北农学报
[作者]
马廷臣 陈荣军 余蓉蓉 曾汉来 张端品
通过不同浓度的PEG处理,模拟不同强度的干旱胁迫,研究水稻幼苗根系中5个基因的表达情况,结果表明:不同强度干旱胁迫下,根系中各基因表达也各不相同,但是在轻度干旱和中等干旱胁迫下,主要以下调为主,少数表达上调,严重干旱胁迫下情况比较复杂,有基因以上调为主的(抗坏血酸过氧化物酶4基因、核内小RNAZ274基因、甲酸四氢叶酸连接酶基因),也有基因以下调为主的(木聚糖酶抑制子蛋白1前体基因),还有基因以上调为主,但是上调倍数不大,下调倍数很大(酸性内切几丁质酶基因);5个基因表达的日变化表现出6种类型,每种类型的日表达都是上下波动的;抗旱品种的水稻根系对不同强度的干旱可能采取不同的应对策略,对轻度干旱...
[期刊] 华北农学报
[作者]
高志红 陈晓远
为分析根系特征与水稻适应水分胁迫的关系,以水稻(Oryza sativa L.)品种金优402为研究材料,用营养液培养方法,研究聚乙二醇(PEG)造成的水分胁迫对植物根系生长的影响。结果表明,经PEG-6000 50 g.L处理5 d的植株,其根干质量和活跃吸收面积增加,直径变粗,鲜质量、相对含水量和根长下降。+PEG处理的根活跃吸收面积比对照平均高6%,最多高47%。水分胁迫对根表面积和分形维数的影响比较复杂。水分胁迫前期根表面积下降,后期根表面积上升并超过对照。水分胁迫1 d后,根分形维数迅速上升并超过对照,水分胁迫5 d后又下降到对照以下,水分胁迫解除后,再次上升。根表面积与根干质量之间...
关键词：
水稻 根系 聚乙二醇 水分胁迫
[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] 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
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