【目的】了解干旱胁迫下烟草的抗旱机制。【方法】采用拟南芥基因芯片检测PEG渗透胁迫(-1.2MPa)48h后烟草根系中基因表达的变化。【结果】在31182个基因微矩阵点中,有效差异表达(ratio值≥2或≤0.5)的基因有126个,其中上调79个,下调47个。上调基因主要是根系中一些受渗透胁迫诱导参与信号转导的激素(主要是ABA)响应蛋白基因、钙信号响应蛋白基因及蛋白激酶基因。而下调表达的基因则主要是一些与烟株生长发育相关的赤霉素响应蛋白类基因和根系中参与蛋白质降解的泛素连接酶类基因。【结论】通过分析这些特异表达基因,揭示出烟草植株体在非生物环境胁迫条件下的一些响应机制,为阐明烟草抗旱的分子生...

【目的】了解干旱胁迫下大豆幼苗根系的抗旱机制。【方法】利用基因芯片技术,分析在不同干旱胁迫时间下强抗旱品种晋豆23幼苗根部基因的表达情况。【结果】获得了61171个大豆根系基因的差异表达动态图谱。在不同干旱胁迫时间下根部基因的表达发生变化,3个时间点下,下调表达的基因数量均多于上调表达的基因数量。同时对杂交数据进行多种聚类分析。利用实时荧光定量PCR验证4个基因在干旱胁迫条件下的差异表达,其结果和芯片杂交分析的结果基本一致。【结论】初步建立了大豆幼苗根系干旱胁迫应答基因的动态表达谱,并通过其动态表达了解植物与逆境的互作机制,比较全面地获得了干旱胁迫应答基因,从而更完整地揭示了大豆干旱胁迫应答基...

[目的]从转录组水平研究重金属污水胁迫处理下白骨壤的基因表达变化,以揭示白骨壤响应重金属污染胁迫的机制。[方法]采用基于高通量测序的数字基因表达谱(DGE)技术对重金属污水胁迫处理组和对照组白骨壤材料进行转录组测序分析。[结果]与对照组相比,重金属处理下白骨壤共有10 459个差异表达基因,其中,8 685个表达量上升,1 774个表达量下降。Me V聚类表明:大部分基因在重金属处理样本中的表达量受到极大的诱导。GO功能注释发现,差异表达基因主要定位于叶绿体以及细胞内各种膜结构,参与"细胞代谢"、"细胞组

以甘蔗品种ROC22为材料,采用含100 g/L聚乙二醇(PEG)6000的Hoagland营养液模拟干旱胁迫处理,SDS-PAGE电泳技术分析干旱胁迫对甘蔗幼苗根系蛋白质的影响。结果表明:与对照相比,24 h胁迫过程中稳定存在的新增蛋白条带为44.5 ku,可能是应答干旱胁迫的主要新增调节蛋白;57.1和29.0 ku蛋白条带在24 h处理期间相对表达量变化活跃,胁迫初期57.1 ku蛋白条带显著增加,29.0 ku蛋白条带显著下降,胁迫过程中出现起伏变化;而62.7、40.4与48.2 ku蛋白条带在PEG胁迫早期相当长时间保持稳定,后期才出现显著增加与下降;PEG胁迫14 h处理蛋白质条...

【目的】谷子是一种耐旱作物,通过二代测序技术获得大量的谷子萌发期响应干旱胁迫的差异基因,进而挖掘谷子萌发期抵御干旱的关键基因及其相关的分子机制。【方法】以晋谷45为材料,谷子萌发期分别用18%PEG-6000干旱胁迫(处理组)和蒸馏水(对照组)处理种子并测定1、10和18 h种子的SOD、POD和CAT活性。SOD活性用氮蓝四唑(NBT)法测定,POD活性用愈创木酚法测定,CAT活性用比色法测定;对萌发10和18 h种子的对照组和处理组构建c DNA文库并进行差异基因表达谱分析;利用Bowtie将reads比对到参考基因组,采用RSEM对bowtie的比对结果进行表达量估计;使用DESeq进行差异表达基因分析;利用NR、Swiss-Prot、KEGG、COG和GO在线数据库对差异基因进行功能注释,挖掘调控谷子萌发的关键基因;利用q RT-PCR验证测序结果的可靠性。【结果】处理组的SOD活性整体比对照组高,而POD活性和CAT活性与之相反;随着萌发时间的变化,SOD活性在不断地增加,但CAT和POD活性逐渐减小。基因表达谱序列与所选参考基因组序列高度一致,基因表达呈现出高度不均一性。通过高通量测序最后获得35 470个基因,以RPKM≥0.01为筛选标准,对照样本中分别筛选出24 030和24 486个表达基因,PEG干旱胁迫处理10和18 h的样本分别筛选出24 019和23 877个表达基因;差异表达基因分析表明,谷子萌发10和18 h分别筛选出456和545个差异基因,其中87和267个上调表达基因,369和278个下调表达基因;GO功能显著性富集分析表明,差异基因主要涉及代谢过程,细胞进程和响应刺激;KEGG富集分析表明,差异基因参与到苯丙烷代谢和植物激素信号转导过程;通过q RT-PCR对5个差异基因在干旱胁迫下种子萌发时的表达分析表明,其表达趋势与表达谱分析结果基本一致。【结论】差异表达基因广泛涉及到糖、蛋白质、核酸等生物大分子代谢、次生代谢和能量代谢等过程;Sn RK2和PAL可能在干旱胁迫下调节种子的萌发。

为探究印度梨形孢联合丛枝菌根真菌(AMF)对烟草抗旱性的影响，在温室条件下开展盆栽试验，以云烟87为材料，设立接种无菌水(CC)、印度梨形孢(CP)、AMF(PC)、印度梨形孢和AMF(PP)处理，以自然干旱的方式进行胁迫，测定烟草叶片中脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)生理生化指标和干旱相关基因NTNAC1和NAC4表达情况。结果表明，印度梨形孢和AMF均能促进烟草地上部分和地下部分生长，且干旱胁迫后褪绿不明显，干旱症状轻微。干旱胁迫7 d后，与CC组相比，CP、PC和PP组烟草叶片中Pro含量显著升高，分别为CC组的1.39,1.59,1.78倍；烟草叶片中SOD和POD活性呈现先升高后降低的趋势，CP、PC和PP组的SOD活性分别是CC组的1.15,1.22,1.33倍，POD活性分别是CC组的1.33,1.46,1.85倍；烟草叶片中MDA含量降低，CP、PC和PP组的MDA含量比CC组分别减少21.98%,23.98%,24.84%;烟草叶片干旱相关基因NTNAC1和NAC4表达上调，CP、PC和PP组NTNAC1基因表达量分别是CC组的3.37,3.88,5.07倍，NAC4基因表达量分别是CC组的3.04,3.59,5.56倍。该研究表明，印度梨形孢和AMF表现出显著的协同作用，能够显著提高烟草的抗旱性。

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...

【目的】对陆地棉trihelix转录因子基因在多种胁迫下的应答表达模式进行研究分析,为棉花抗逆相关基因克隆及阐明棉花抗逆分子机制奠定基础。【方法】根据已知24个trihelix转录因子EST序列设计引物,通过RT-PCR和qRT-PCR的方法分析棉花(Gossypium hirsutum L.)GhGT在高盐(200 mmol.L-1NaCl)、干旱、低温(4℃)等非生物胁迫和外源激素ABA(100μmol.L-1)处理下的表达模式。【结果】12个基因响应高盐和干旱胁迫应答,7个基因响应冷胁迫应答,应答ABA处理的基因9个。此外,有3个基因(GhGT2、GhGT18和GhGT23)在4种处理下...

越来越多的研究表明,非生物胁迫影响植物的生长发育与栽培范围。为了通过转基因方法提高栽培番茄、马铃薯对热和干旱组合胁迫的抗性,利用RT-PCR结合RACE技术,从热处理的烟草叶片中分离出了细胞质小分子热激蛋白基因。分析表明,该基因cDNA全长876 bp,包含一个480 bp的开放阅读框,编码159个氨基酸,相对分子量约为17.8 kDa,被命名为Nt-HSP17.8。Northern杂交结果显示,该基因在烟草中的表达不仅受单一胁迫如热或干旱的诱导,而且在干旱与热组合胁迫下表达量大大增加,说明该基因在耐热与干旱交叉胁迫中起重要作用。

【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...

【目的】磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,研究无机磷酸盐(inorganic phosphate,Pi)胁迫下羊草的响应,筛选不同浓度Pi胁迫下的内参基因,并分析Pi响应相关基因的表达,为羊草Pi胁迫响应的分子机制研究提供基础数据。【方法】以羊草幼苗为材料,进行不同浓度Pi处理培养,对羊草的株高和根长进行检测,利用钒钼黄比色法检测羊草植株中Pi的含量。根据羊草转录组数据选取7个候选内参基因,从NCBI核酸序列数据库选取1个候选内参基因,对羊草不同处理材料进行总RNA提取和cDNA合成,利用qRT-PCR对候选内参基因的表达进行检测,并通过geNorm、NormFinder和Bestkeeper软件对其稳定性进行评估。根据筛选获得的较稳定内参基因,对Pi响应基因的qRT-PCR检测数据进行相对定量分析。【结果】表型观测结果显示,无论是低Pi还是高Pi胁迫都使得羊草的生长减缓;株高对低Pi或缺Pi胁迫较为敏感,根长对高Pi胁迫较为敏感;并随着处理浓度的增加羊草中Pi的含量也增加。qRT-PCR溶解曲线分析显示8个候选内参基因均具有单一的溶解峰,基因表达谱分析表明8个候选内参基因的CT值范围是17.16—26.61,其中,LcGAPDH的表达丰度最高为17.16—20.22,Lc18SrRNA的表达丰度最低为23.28—26.61,CT值变异系数最小的为LcARPT(2.09%),最大的为LcTUA(6.8%)。综合geNorm、NormFinder和Bestkeeper稳定性排名,通过计算几何平均数,获得8个候选内参基因综合稳定性排名,其中排名靠前的3个基因分别为Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α,排名最后的2个基因为LcTUA和LcTUB。分别以Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α作为内参基因,qRT-PCR相对定量表达分析结果显示,与对照相比,LcPHO1-2的表达受低Pi或者缺Pi诱导;LcPAP2的表达受高Pi诱导;而LcPAP27的表达同时受低Pi和高Pi下调。【结论】低Pi和高Pi胁迫均使羊草生长受阻,羊草地上组织与地下组织对Pi胁迫响应的模式不同。筛选出3个表达较为稳定的内参基因Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α。LcPHO1-2和LcPAP2分别参与了羊草对低Pi和高Pi的应答响应,LcPAP27同时参与了羊草对低Pi和高Pi的响应进程。

[目的 ]鉴定和分析不同干旱和盐胁迫下毛竹种子在露白时期的microRNAs(miRNAs)及其表达模式。[方法 ]分别使用聚乙二醇（PEG6000）和氯化钠（NaCl）模拟干旱和盐胁迫，构建H2O、10%PEG、15%PEG、50 mmol·L~(-1) NaCl和100 mmol·L~(-1) NaCl处理下毛竹露白时期种子的small RNA文库，通过高通量测序和生物信息学分析揭示样本中的miRNA及其表达谱。[结果 ]通过small RNA测序共鉴定了246条已知miRNAs的成熟体序列，并预测得到262条novel miRNAs的成熟体序列；在毛竹种皮破裂阶段的种子中，丰度最高的已知miRNA为miR166，其次是miR159、miR6478、miR319等；根据miRNA靶基因预测结果，靶基因数量最多的已知miRNA属于MIR396家族，PH02Gene13935(GAMYB)被预测受到MIR159、MIR319、MIR396家族共28个miRNAs的调控；在6个比较组中共鉴定了181个差异表达miRNA，与对照组相比，10%PEG、15%PEG、50 mmol·L~(-1) NaCl和100 mmol·L~(-1) NaCl胁迫下表达水平最高且显著差异表达的已知miRNA分别为phe-miR171e-5p、phe-miR3630-3p、phe-miR171e-5p和phe-miR159a.1；差异表达miRNA靶基因能够显著富集在不同的GO和KEGG途径中；对10个差异表达miRNAs进行qRT-PCR验证，荧光定量结果的整体趋势和测序数据一致。[结论 ]毛竹种皮破裂阶段种子中积累了大量的miR159、miR6478、miR319等已知miRNA，且在对照和胁迫处理组中均具有高表达水平，可能在毛竹种子萌发中具有保守调控作用；与对照组相比，phe-miR171e-5p、phe-miR3630-3p、phe-miR171e-5p和phe-miR159a.1在10%PEG、15%PEG、50 mmol·L~(-1) NaCl、100 mmol·L~(-1) NaCl胁迫下分别显著差异表达，能够在毛竹种子露白阶段响应PEG或NaCl胁迫。

【目的】研究超表达OsMGD基因烟草植株在低磷条件下的生长情况,为明确OsMGD基因对植物耐低磷胁迫的影响机理奠定基础。【方法】通过构建表达载体pGWB2-OsMGD和农杆菌介导的转化方法,获得超表达OsMGD基因烟草植株,用磷浓度为5μmol/L的HS营养液对转基因烟草植株进行低磷处理后,研究转基因烟草植株MGD活性、脂质和脂肪酸含量、叶绿素含量、根系鲜质量、根冠比和磷含量的变化情况。【结果】超表达OsMGD基因烟草植株中MGD活性增加了1~3.5倍;在转基因烟草植株中,半乳糖脂(MGDG和DGDG)、磷脂和总脂肪酸含量均显著高于野生型植株,但是转基因烟草植株中的脂肪酸组分与野生型相比无显著...

为了在前期研究基础上进一步阐明小麦C2H2型锌指转录因子基因TaZAT8增强植株抵御低磷逆境的分子机制,采用蛋白质组学技术,对正常培养的野生型(WT)与过表达TaZAT8基因烟草株系蛋白表达谱进行了分析。结果表明,与WT相比,过表达株系根系中22个蛋白质的表达发生了显著变化,其中上调表达蛋白为20个,下调表达蛋白2个。然后采用LC-MS/MS质谱技术对差异蛋白进行鉴定,发现上述蛋白分别归属于物质代谢、能量代谢、逆境应答及细胞保护、转录翻译、蛋白质转换和功能未知6个类别。利用生物信息学软件进行亚细胞定位分析,22个差异蛋白主要定位于细胞质、线粒体、过氧化物酶体、细胞核和叶绿体5个不同部位,GO生物过程和分子功能分析表明,上述差异蛋白参与了不同代谢过程或体现不同类别的酶活性。结合上述分析发现,过表达TaZAT8基因通过对物质代谢、能量产生和逆境应答等生物过程的相关蛋白进行调节,为增强植株抵御逆境能力奠定了基础。

［目的］通过对黄花月见草（ＯｅｎＯｔｈｅｒａ ｇｌａｚｉＯｖｉａｎａ）幼苗根系铜胁迫下蛋白质组变化的研究，从蛋白质表达水平上来阐述黄花月见草根系铜胁迫响应分子机制。［方法］采用水培方法比较０、２５、５０和１００μｍＯｌ·ｌ～（－１）铜浓度处理下黄花月见草生长状况和植株内铜元素含量，运用基于质谱的非标记相对定量技术（ｌａｂｅｌ－ｆｒｅｅ）筛选差异表达蛋白组。［结果］黄花月见草能够耐受低浓度（５０μｍＯｌ·ｌ～（－１））铜胁迫，而高浓度（１００μｍＯｌ·ｌ～（－１））铜胁迫使黄花月见草生长受到抑制，根系幼小、发黄，根系中铜含量显著增加。此外，根系蛋白组检测到４６个差异表达趋势蛋白（ＤｅＰ），这些蛋．．．