为了挖掘小麦响应草铵膦胁迫下的关键基因，解析关键基因及其家族成员染色体分布、表达模式等，以冬小麦津农6号为研究对象，喷施不同浓度的草铵膦，观察其药后表型；提取胁迫处理0,3,9 h的小麦叶片总RNA,进行转录组测序，筛选关键基因并对其表达量、结构及表达模式进行分析。结果表明：转录组分析发现草铵膦胁迫诱导TraesCS4A02G044000基因上调表达，序列分析表明，该基因位于小麦第4同源基因A基因组。蛋白结构域分析可知，该基因编码蛋白存在1个信号肽、1个DUF568结构域和1个b561结构域。此外，在该基因家族成员中挖掘出12个同时含有DUF568和b561结构域的基因，位于第4,5,7同源群，其中位于第4同源群A、B、D染色体的TraesCS4D02G265000、TraesCS4B02G265100和TraesCS4A02G044000基因在草铵膦胁迫诱导下显著上调表达，该3个基因均编码细胞色素b561。编码细胞色素b561的TraesCS4A02G044000及其同源基因在草铵膦胁迫下显著上调，表明b561在小麦受到草铵膦胁迫后产生了积极的响应，参与了草铵膦在小麦体内的代谢。

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

为探究雾冰藜(Bassia dasyphylla)对干旱胁迫的结构、生理和分子响应机制，对不同干旱胁迫梯度处理的叶片进行解剖结构、生理指标及转录组学测定。结果表明：干旱胁迫导致贮水组织厚度显著降低(P <0.05)，叶厚和表皮厚在干旱胁迫7 d时显著增大(P <0.05)，分别增加24.32%和84.58%；脯氨酸含量在干旱胁迫21 d最高(P <0.05),H_2O_2含量在胁迫14和21 d显著增多(P <0.05)，超氧化物歧化酶(SOD)活性先降后升，在胁迫21和28 d显著升高，过氧化物酶(POD)活性在胁迫14 d最大(P <0.05)，为38.08 U·g~(-1)。与0 d相比，干旱胁迫7、14、21和28 d的差异表达基因(DEGs)分别有1 860、2 781、1 550和819个；DEGs显著富集在有机氮复合代谢过程、氧化磷酸化、防御反应、ATP代谢过程等GO条目中；DEGs显著富集在氧化磷酸化、蛋白酶体、核糖体和剪接体等KEGG通路中。非生物胁迫相关通路DEGs分析表明，胁迫感知受体激酶(热激蛋白、干旱/盐胁迫蛋白等)，抗氧化酶(CCS、POD等)、信号通路(Ca~(2+)、MAPK等)、转录因子(ERF、b ZIP、MYB等)、激素信号通路、细胞壁合成、蛋白质降解和次级代谢物等通路基因参与干旱胁迫响应调节。研究结果可为今后雾冰藜抗旱基因资源挖掘和利用提供参考。

以燕麦(Avena sativa)叶片为材料，结合广靶代谢组和靶向代谢组检测方法，分析了盐胁迫和碱胁迫条件下的主要差异代谢物及其代谢途径。结果发现：盐胁迫和碱胁迫条件下，燕麦叶片的主要差异代谢物均以脂类代谢物为主，有机酸是盐胁迫与碱胁迫之间的主要差异代谢物；富集分析表明，碱胁迫下的三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA)代谢途径与盐胁迫条件下存在差别。通过检测TCA循环相关的有机酸，发现碱胁迫下燕麦叶片的柠檬酸、乌头酸、琥珀酸、延胡索酸、苹果酸、草酰乙酸含量高于盐胁迫，其中乌头酸含量明显高于其他有机酸。总之，TCA循环是盐胁迫和碱胁迫之间的主要差异代谢通路，燕麦叶片通过积累有机酸响应碱胁迫。本研究通过代谢组学方法首次证实了燕麦叶片响应盐、碱胁迫的主要差异代谢途径是TCA途径，推测乌头酸在燕麦叶片响应碱胁迫的有机酸调节过程中发挥主要作用，为解析燕麦响应盐、碱胁迫的差异机制奠定基础。

【目的】研究脱水素对小麦抗旱的作用,阐明脱水素表达与水分的关系。【方法】以2个耐旱性不同的同核异质小麦品系(高抗和低抗)为材料,在盆栽自然干旱胁迫和复水条件下处理小麦幼苗,采用SDS-PAGE和Westernblot方法,分析小麦在干旱和复水条件下叶片的相对含水量、细胞膜相对透性和脱水素表达量的变化。【结果】随土壤干旱胁迫程度的加剧,小麦叶片相对含水量下降,细胞膜相对透性增大,有1条28 ku脱水素特异表达;耐旱性弱的小麦品系叶片中脱水素的表达早于耐旱性强的小麦品系,说明其对干旱胁迫更敏感;而耐旱性强的小麦品系叶片中脱水素蛋白含量高于耐旱性弱的小麦品系;复水后,小麦叶片相对含水量上升,细胞膜相...

以抗寒性不同的冬小麦品种(米808、冬引0801、小黑麦、冬麦9625、冬麦138)为试验材料,测定各材料在不同温度(13,7,4,-18,-21℃)下处理2 h后叶片的相对电导率、叶片中丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质、脯氨酸、可溶性糖含量和超氧化歧化酶的活性(SOD)。结果表明,随着温度降低(4℃→-18℃→-21℃),小麦叶片中MDA、可溶性糖含量逐渐增加。小麦叶片SOD总活力随胁迫温度降低先升高后降低再升高。经低温胁迫后,小麦叶片可溶性蛋白质含量无明显变化。米808、冬引0801在-21℃胁迫下,相对电导率变化率最低。米808、冬引0801在-18℃→-21℃时,MDA含量增幅较大;米8...

【目的】阐明碱胁迫对小麦叶片离子平衡、初生及次生代谢产物的影响及其涉及的代谢途径,讨论其生长代谢变化规律及应答机制。【方法】以普通小麦(Triticum aestivum Linn)为材料,采用盆栽试验利用Na HCO_3﹕Na2CO_3=1﹕1混合模拟不同盐度碱胁迫条件,在苗期连续胁迫12 d后测定叶片生长、光合、离子和代谢产物。【结果】当碱胁迫强度超过小麦自身调节能力时,叶片中Na+含量剧增,加上高p H危害,造成叶绿体遭到破坏、叶绿素含量降低、光系统Ⅱ活性受抑制、气孔导度及碳同化能力急剧下降,最终导

以黄瓜感枯萎病品系1900和抗枯萎病转基因品系1905为试材,采用灌根法接种枯萎病菌分生孢子悬浮液,48h后提取叶片蛋白质,采用差异蛋白质双向电泳技术研究枯萎病胁迫下黄瓜叶片蛋白质组的变化。结果表明:黄瓜幼苗在枯萎病菌胁迫下,感病和抗病品系的双向电泳图谱存在一定差异。通过质谱分析,共鉴定出3-磷酸甘油醛脱氢酶、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶、木葡聚糖内转糖苷酶、聚光复合体叶绿素a/b结合蛋白、假拟蛋白和5类表达差异的蛋白点。这些植物代谢中产生的能量和一些小分子可能激发了黄瓜抗枯萎病基因的表达。

为探索坛紫菜叶状体响应低盐胁迫的分子生理学机制，本研究采用第二代高通量测序技术，分析比较在正常盐度（２６，对照组）和低盐度（３，胁迫组）下培养不同时间（３、６和９ ｈ）的坛紫菜叶状体转录组数据。结果显示，测序数据经ｄｅ ｎｏｖｏ组装，获得了３３ ８７２条ｕｎｉｇｅｎｅｓ，平均长度为６１２ ｂｐ；与对照组相比，３个胁迫组分别产生了１１０８、１６３８和１８８１条差异性表达基因。ｇｏ功能富集分析显示，一些可能与低盐胁迫相关的重要生物过程得到了显著富集，如单分子有机物代谢过程，单糖的合成代谢和分解过程，糖质新生，有机物分解代谢过程等。Ｋｅｇｇ代谢通路富集分析发现，低盐胁迫不同时间富集到的代谢通路存在很．．．

为明确大麦抗旱生理性状的发育遗传，在大麦抗旱育种中加以利用。采用ＡＤＭＰ（加性－显性－母本－父本）遗传模型及条件方差分析方法，分析了模拟干旱胁迫下的大麦叶片４种保护性酶（超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）、谷胱甘肽还原酶（ＧＳＨＲ））的发育遗传效应。结果表明，在不同发育阶段４种保护性酶的遗传效应不尽相同，在遗传效应类别、遗传表达量上存在差异；随着生育进程推进，４种保护性酶的条件遗传主效应表现出一定依时空波动和间歇性。在出苗－拔节阶段，以ＳＯＤ的显性效应强，ＧＳＨＲ的母本效应最强；在拔节－开花阶段，ＳＯＤ、ＰＯＤ存在较大的加性遗传效应，ＧＳＨＲ存在最大值的父本效．．．

采用叶面喷施调吡脲(N-(2-chloro-4-pyridyl)-N'-phenylurea,CPPU)处理,分析干旱胁迫下CPPU对小麦幼苗叶片蛋白质及各种生理生化指标的影响,以探讨CPPU提高小麦抗旱性的分子机制。以小麦品种河农822为材料,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)研究喷施CPPU后幼苗叶片中蛋白质组变化情况;用常规方法检测过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,经SDS-PAGE电泳技术发现,与对照相比,干旱胁迫下喷施CPPU后出现分子量为125,80,55,40,35,33,25 kDa等7条特异性条带,消失了30...

研究了小麦品种 LD-1(耐盐)和扬麦5号(不耐盐),在盐胁迫下植株体内 K~+、Na~+积累及其吸收、运输过程中的选择性和叶片电解质渗漏率的变化.结果表明,盐胁迫后 LD-1叶片〔Na~+〕/〔K~+〕明显低于扬麦5号,而其 S_(k,Na)(K~+,Na~+选择性比率)显著大于扬麦5号.2品种间根系〔Na~+〕/〔K~+〕及 S_k,Na均没有显著差异,根系离子吸收的选择性相似.LD-1从根系至地上部的离子运输过程中,具有较大的 K~+选择性,是它具有较强耐盐性的主要原因.2品种间叶片耐盐阈值及叶片致死盐量均无显著差异,叶片细胞的耐盐力相似.

采用盆栽试验,研究了适宜水分(对照)、中度干旱和严重干旱3个水分胁迫下,分属于旱地、灌区和旱肥3种不同抗旱类型的7个小麦品种电阻抗参数(胞内电阻、胞外电阻、弛豫时间和弛豫时间分布系数)的变化规律。结果表明,在中度干旱条件下,除品种河东TX-006、小偃22叶片的胞外电阻略低于对照外,其他品种叶片的胞外电阻均较对照增加;严重干旱条件下,旱地品种的胞外电阻进一步增大,而灌区品种的胞外电阻却低于对照。严重干旱条件下各品种小麦叶片的胞内电阻均高于对照。旱地品种的弛豫时间均高于对照,灌区品种的弛豫时间均低于对照。不同水分胁迫条件下,不同小麦品种叶片弛豫时间分布系数差异较小。4个电阻抗参数在不同品种间均有...

为了研究盐碱胁迫下野大麦(Hordeum brevisubulatum)的生理响应及耐盐碱基因的发掘,采用不同浓度NaCl与NaHCO3混合液胁迫处理45日龄幼苗,通过理化分析方法确定野大麦盐碱逆境胁迫临界值,通过转录组测序技术(RNA-Seq)分析基因表达情况。结果表明,不同浓度(100、200、300、400、500 mmol·L~(–1))混合盐碱胁迫2 d后,野大麦叶片可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先升高后降低的趋势,均在300 mmol·L~(–1)达到最大值,脯氨酸、可溶性糖含量呈连续上升趋势。选取300 mmol·L~(–1)处理组的野大麦叶片进行转录组测序分析,与对照组(无盐碱处理)相比有4 163个基因上调,1 936个基因下调;对差异表达基因进行GO功能分类,可分为生物过程、细胞组分和分子功能3个主类52个小类;4 405个差异基因被注释到132个通路中,主要涉及蔗糖合成、脯氨酸合成、过氧化物酶体等代谢途径,蔗糖合成酶(SuS)、鸟氨酸转氨酶(OAT)、谷氨酸激酶(ProB)、谷氨酸-5-半醛脱氢酶(ProA)、超氧化物歧化酶(SOD)等的编码基因上调表达。野大麦可以通过提高某些渗透调节物质含量适应盐碱逆境胁迫,这种代谢过程调节蕴涵相关基因表达调控的生理机制。

【目的】分析镉胁迫下中辽1号杨的转录水平,筛选差异表达基因,挖掘与镉胁迫相关的功能基因,为深入探索中辽1号杨对镉胁迫响应的分子机制提供理论依据。【方法】以中辽1号杨为试验材料,采用盆栽试验的方法将其扦插于土壤Cd含量为20 mg/kg(M20)的花盆中,以不加Cd为对照(CK),80 d后采集不同处理中辽1号杨叶片进行转录组测序,使用DESeq2软件筛选CK与M20处理中辽1号杨的差异表达基因,将得到的差异基因在基因本体数据库(gene ontology,GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)、蛋白相邻类聚簇数据库(clusters of orthologous groups of proteins,COG)中进行注释,分析差异表达基因在不同数据库中的注释信息。随机挑选6个差异表达基因(超氧化物歧化酶(SOD)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(STK)、脱落酸(ABA)、T复合蛋白1(TCP1)、MYB基因(MYB)、丝裂原活蛋白激酶12(MAPK12)),利用Primer 5软件设计特异性引物进行实时荧光定量PCR(RT-q PCR)试验,检测这6个基因表达水平的变化,验证转录组结果的准确性。【结果】在CK和M20处理的中辽1号杨中,共发现3 812个差异表达基因,其中上调表达的有2 209个,下调表达的有1 603个。GO分析发现,差异表达基因注释到3大类49个功能组中,其中与代谢过程有关基因最多。转录组KEGG代谢通路分析发现,差异表达基因主要在信号转导途径、代谢途径和生物合成途径富集。COG分析发现,1 455个差异基因被注释到22种分类中,其中一般功能预测基因注释最多,其次是信号转导机制基因。结合各数据库分析结果发现,Cd胁迫下中辽1号杨转录组的注释结果中代谢过程和信号转导过程相关基因较多。镉胁迫下差异表达基因最多的家族是ABC、MYB、WRKY、b HLH和NAC基因家族,挖掘出与镉胁迫相关基因WRKY家族基因47(WRKY47)、硝酸盐转运蛋白基因(NRT)、ABC家族转运蛋白基因2(ABC2)、苹果酸脱氢酶(MDH)、谷胱甘肽S-转移酶基因(GSTs)、NAC家族基因2(NAC2)的表达量显著上调,MYB家族基因44(MYB44)、重金属相关异戊二烯化植物蛋白基因39(HIPP39)的表达量显著下调。RT-q PCR结果显示,随机挑选6个差异表达基因表达量的变化趋势与转录组测序结果一致。【结论】镉胁迫后中辽1号杨转录组的差异表达基因主要富集在代谢过程和信号转导过程,挖掘出与镉胁迫相关基因,分别是WRKY47、NRT、ABC2、MDH、GSTs、NAC2、MYB44、HIPP39,为深入探索杨树对镉胁迫响应的分子机制提供了理论依据。