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[期刊] 华北农学报
[作者]
朱琳 袁梦 高红秀 曲悦 何沈雨 王剑 王珊 王思宇 杨玲 张忠臣 金正勋
温度对水稻生长发育及产量建成很重要,为了进一步明确低温应答对水稻苗期生长发育的调节机制,以粳稻品种中花-11为试验材料,在17℃低温处理的条件下,利用新一代高通量测序手段-转录组测序(RNA-Seq)开展水稻苗期低温应答转录组分析。通过转录组分析,分别获得干净的高通量序列为46 384 074条和52 483 052条,鉴定并筛选出2 044个差异表达基因,其中,1 252个基因表达上调,792个基因表达下调; GO注释分析将全部的差异基因分为分子功能、生物学过程和细胞组分三大类,各自占比为63. 29%,8. 81%,27. 90%。利用KEGG数据库具体分析低温调节的2个通路光合作用通路和苯丙氨酸代谢通路中差异表达基因的数量及位置,并进一步预测了新基因的功能及与光合作用和苯丙氨酸代谢相关基因的互作蛋白基因。结果表明,低温胁迫对水稻的影响主要体现在生物学过程中,在光合作用、次生代谢的生物合成和苯丙氨酸代谢均有明显作用。另外,差异表达的WRKY转录因子为耐冷机制进一步研究提供方向与依据。
关键词：
水稻 苗期 低温 转录组
[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] 西南农业学报
[作者]
周国华 刘涛 张雪梅 张群宇 李晓芬
水稻ＺＨ－ｃｔ为ＺＨ１１在组织培养过程中发现一株突变单株，具有较好的苗期耐冷性，通过人工气候箱低温处理，应用蛋白质双向凝胶电泳（２－ＤＥ）检测其低温处理后的差异蛋白表达，并对进行分析。结果显示，共发现差异蛋白４６８个，对其中重复性好，表达量较高的１４个蛋白进行质谱分析，除２个没有检测到蛋白信号外，其余１２个分别为光合作用、能量代谢、渗透压调节、过氧化物酶等功能蛋白，为下一步进行耐冷的分子基础及反向遗传学分析提供了基础。
关键词：
冷处理 水稻 苗期 差异蛋白 表达
[期刊] 华北农学报
[作者]
索艺宁 张春可 于乔乔 张恩源 谢冬微 冷月 王亮 孙健
在盐、碱胁迫条件下,分析水稻苗期的根数和根长并定位其QTL位点,为水稻的耐盐性和耐碱性的遗传机制及分子标记辅助育种提供理论基础。以盐碱敏感水稻品种东农425与强耐盐碱水稻品种长白10为亲本构建的重组自交系(RIL)为作图群体,在盐胁迫140 mmol/L的NaCl和碱胁迫0. 15%Na_2CO_3的处理条件下,以正常浇灌为对照,进行水稻苗期时根数和根长的测定,利用QTL IciMapping v3. 3软件的完备区间作图法(ICIM)分别对盐、碱胁迫和对照条件下水稻的根数和根长进行QTL分析。检测到18个加性效应QTL,在第1,2,3,4,5,7,8,9和10染色体上,LOD值为2. 01～3. 35,表型变异的贡献率为6. 02%～20. 06%。自然条件下,检测到4个与根数相关的QTL,qNRN7-2贡献率最大,为12. 46%,未检测到根长相关的QTL。在盐胁迫下,共检测到5个与根长、根数相关的QTL,qSRN3的贡献率最大,为20. 06%。在碱胁迫下,共检测到与根数和根长相关的3个QTL,qARN2的贡献率为12. 99%; qARL3和qARL5的贡献率分别为7. 04%和8. 88%。共检测到4个自然条件与盐胁迫差值的根数和根长相关的QTL,其中,qNSRN8-2和qN-SRL1贡献率较大,分别为14. 01%和14. 12%。在自然条件与碱胁迫的差值条件下,共检测到2个与根长、根数相关的QTL,分布在3,10号染色体上;检测到1个与根数相关的QTL,位于3号染色体上的qN-ARN3,贡献率为6. 02%;检测到1个与根长相关的QTL,位于10号染色体上的qN-ARL10,贡献率为7. 45%。在盐胁迫和碱胁迫条件下,水稻苗期的根数和根长都受到明显影响,相对于盐胁迫,水稻对碱胁迫更为敏感。
关键词：
水稻 盐胁迫 碱胁迫 根数 根长 QTL
[期刊] 华北农学报
[作者]
唐秀英 王会民 龙起樟 黄永兰 芦明 万建林
为了从蛋白质水平揭示水稻苗期响应低温胁迫的分子机理,以耐冷性强的东乡野生稻和冷敏感品种中嘉早17为材料,于5℃低温处理0,1,2,3 d后分别测定根系活力、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量等生理指标。随后利用iTRAQ技术对5℃低温处理3 d后水稻幼苗的根系差异蛋白质组进行分析。通过生理指标分析,5℃低温处理影响东乡野生稻和中嘉早17的根系生理指标,且在低温处理第3天,两者已出现明显差异。通过差异蛋白质组学分析,与常温(25℃)相比,东乡野生稻经低温处理后共鉴定到167个差异蛋白,其中,上调表达蛋白61个,下调表达蛋白106个;中嘉早17经低温处理后共鉴定到261个差异表达蛋白,其中,上调表达蛋白122个,下调表达蛋白139个。通过GO功能分析,这些差异蛋白质主要参与代谢、细胞和单机体过程,主要涉及细胞及细胞成分,主要起着结合和催化作用。通过KEGG分析,这些差异蛋白质主要参与代谢、次级代谢产物合成和碳代谢等代谢通路。通过对东乡野生稻和中嘉早17中均发生差异表达的29个蛋白质的进一步分析,了解到两者受低温危害后根系部分蛋白质的表达动态。本研究鉴定到的差异表达蛋白质为进一步阐述水稻耐冷机理及耐冷基因的挖掘提供理论依据。
关键词：
水稻 低温胁迫 蛋白质组学 苗期 根系
[期刊] 中国农业科学
[作者]
赵勇 刘俊伟 李绍波 朱英国 章志宏
以1个水稻重组自交系为作图群体进行盆栽试验,分别在播种后第14、24、34 和44 天进行第1、2、3 和第4 次取样,考察秧苗苗高和干物重以及播种前所用种子的千粒重。结合1 张高密度的遗传图谱,对性状进行复合区间作图,分别检测到控制秧苗干物重、苗高和种子千粒重的主效应QTL 6、14 和3 个。其中,位于3 号染色体RM148-RM85 区段的QTL qGC-3-3 同时影响第4 期干物重和第1、3 和4 期苗高,且其对苗高的效应呈逐期递增的趋势。与qGC-3-3 相反,位于5 号染色体RM163-RM161 区段的QTL qGC-5 同时影响第1～3 期的干物重和苗高,但其效应由强趋弱。在...
关键词：
水稻 干物质积累 株高 QTL
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
李家玉 林志华 李立 杨小燕 张奇 何海斌
采用稻稗抑草圈土壤盆栽种植方法,微波萃取和气质联用色谱技术测定苗期强化感水稻PI312777与非化感水稻Lemont的茎、叶中萜种类及总萜、单萜、含氧单萜浓度,并进行比较分析.根据物质分析结果,进一步考察含氧萜类对稗草的抑制能力.结果表明:化感水稻PI312777显著抑制其周围稗草的生长,且其苗期茎叶中总萜、单萜以及含氧单萜含量均高于非化感水稻Lemont.验证结果表明,所选择的7种含氧单萜的混合溶液对稗草的株高和干重的抑制作用随着浓度的增高而升高,且低浓度的含氧单萜混合溶液对常规水稻Ⅱ优航无危害作用,因
[期刊] 华北农学报
[作者]
孙琦 刘香玲 张宁 余柏胜
水稻苗期冷害是导致水稻减产的重要因素之一。为了发掘新的耐冷基因、诠释其耐冷分子机制并应用分子育种的手段提高水稻苗期耐冷性,前期已通过Northern表达分析,从已构建的水稻苗期低温诱导表达正向抑制差减cDNA文库中,发现了一个受低温诱导上调表达的功能未知的C2H2型锌指结构域蛋白新基因(特命名为OsCOI)。本研究进一步通过RT-PCR的方法从水稻中克隆了该基因,构建了其植物过表达载体,并通过农杆菌介导转入水稻基因组中,获得了其过表达转基因水稻株系,为进一步研究该基因的功能并探讨其在水稻耐冷分子育种中的应用价值奠定了基础。
[期刊] 华北农学报
[作者]
沈春修
为了挖掘水稻苗期耐冷基因,基于比较转录组分析,参考公共数据库中的基因序列信息设计靶位点,对冷胁迫条件下东乡野生稻苗期下调表达耐冷相关基因BGIOSGA032296进行TALEN基因组编辑技术构建,克隆酶切鉴定和序列比对结果表明,BGIOSGA032296 TALEN敲除植物表达载体1301TALEN-032296构建成功,利用农杆菌介导法将TALEN敲除植物表达载体1301TALEN-032296转入水稻受体品种TP309,获得了17株转基因水稻植株,经潮霉素抗性标记基因和Fok I基因特异引物PCR检测
[期刊] 华北农学报
[作者]
王贺正 马均 李旭毅 张荣萍
利用抗旱性不同的15个水稻品种,在干旱棚内通过苗期水分胁迫,研究了可溶性糖、脯氨酸、氨基酸(AA)、谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)等物质含量及超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等生理生化特性的变化。结果表明,苗期水分胁迫下水稻体内可溶性糖、脯氨酸、AA、GSH、AsA、可溶性蛋白、MDA含量增加,SOD、POD和CAT活性增强。相关分析表明,可溶性蛋白、AA、GSH、AsA和MDA含量及SOD、POD和CAT活性的相对值与稻苗反复干旱存活率呈显著或极显著的相关性。因此,水、旱条件下可溶性蛋白、AA、GSH、AsA和MD...
关键词：
水稻 水分胁迫 苗期 生理生化特性
[期刊] 华北农学报
[作者]
赵春芳 赵凌 张亚东 陈涛 赵庆勇 朱镇 周丽慧 姚姝 王才林
水稻低氮相关性状的遗传分析对研究氮素吸收和利用效率及培养耐性品种具有重要意义。缺氮是限制作物生长和产量提高的重要因素。利用一套以９３１１为遗传背景携带日本晴置换片段的染色体片段置换系为材料，对低氮胁迫下水稻苗期性状进行了ＱＴＬ定位。共定位到高氮和低氮下株高、主根长、根干质量、苗干质量和总干质量及其相对性状的４４个ＱＴＬｓ，其中２种氮水平下检测到２８个ＱＴＬｓ，低氮与高氮相对性状检测到１６个ＱＴＬｓ。检测到２个ＱＴＬ热点区，聚集了不同氮水平及其相对性状的多个ＱＴＬｓ，通过搜索预测基因，发现这２个区域包含氮代谢的关键基因，说明极有可能是氮吸收和利用相关基因控制了这些ＱＴＬｓ的表达。以上结果将为利用．．．
关键词：
水稻 低氮胁迫 根长 根干质量 QTL
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
詹庆才 曾曙珍 熊伏星 齐藤浩二 加藤明
进行耐冷性数量性状(QTLs)的精细定位,可为水稻耐冷性分子育种提供条件.以籼稻品种二九青和粳稻品种Yukihikari杂交后自交8代得到的79个重组自交系(RIL)群体为材料,用89个微卫星标记构建了该群体的分子连锁图谱.用4种低温处理21d的幼苗高度作为耐冷性指标,对RIL群体进行了耐冷性分析.4种温度条件下共定位了10个耐冷性数量性状位点,其中2个QTLs在4种环境条件下都能检测到,1个QTL在三种环境条件下能检测到,6个QTLs在2种环境条件下能检测到,而1个QTLs却只能在1种环境条件下检测到.10个QTLs可解释的表型变异从4.85%到22.47%.位于第1染色体上的RM104和位...
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
彭江涛 候新坡 兰涛 毛大梅 陈志伟 潘润森 官华忠
以水稻耐盐突变体sst为对照,对67个水稻亲本及突变体sst与水稻品种华占的F2群体进行耐盐性筛选,并结合分子标记结果,分析水稻苗期耐盐性基因SST分子标记ID27093、ID27101、ID27118、INDEL1和INDEL2的特异性和准确性.结果表明,分子标记ID27093、ID27101、ID27118和INDEL1的扩增多态性较低;而分子标记INDEL2的扩增多态性较高,为共显性标记,具有较高的特异性,能区分耐盐供体sst与85.07%的供试亲本,且筛选准确率高.因此,分子标记INDEL2标记可
关键词：
水稻 耐盐性基因SST 分子标记 筛选
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
陈志德 仲维功 王军 王洲飞 张红生
利用韭菜青×IR26杂交后代建立一个重组自交系群体(recombinant inbred line,RIL)及相应的SSR分子标记连锁图谱,在2007和2008年进行Cd2+(5 mg.kg-1)胁迫下水稻幼苗耐Cd2+胁迫的QTL分析。结果表明:2007年检测到3个与幼苗耐Cd2+胁迫有关的QTLs,包括1个控制相对苗高的位点qRSH-7和2个控制单株相对干重的位点qRDW-11a和qRDW-11b,分别位于第7和第11染色体;2008年检测到6个与幼苗耐Cd2+胁迫相关的QTLs,包括3个控制单株相对干重的位点qRDW-1、qRDW-2和qRDW-7,1个控制相对苗高的位点qRSH-2,2...
关键词：
水稻 苗期 Cd2+胁迫 QTL定位
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