【目的】克隆苹果细胞分裂素响应因子基因Md CRF6(cytokinin response factor 6),鉴定其在调节花青苷积累和盐胁迫抗性中的作用,揭示Md CRF6的功能,为研究细胞分裂素信号途径和果树生长发育调控提供理论依据。【方法】以‘嘎啦’苹果(Malus domestica‘Gala’)为研究材料,利用同源序列比对和PCR技术,分离细胞分裂素响应基因Md CRF6。使用MEGA 5.0软件构建苹果Md CRF6与拟南芥CRFs间系统进化树;通过SMART软件和DNAMAN软件分析Md C

应用HPLC测定水分胁迫对不同抗旱性冬小麦内源细胞分裂素(CTK)含量的影响.结果表明,在水分胁迫的36h内,不同抗旱性品种根及叶片CTK含量均上下波动.在根中,抗旱性弱的品种C_(609)要比抗旱性强的品种太原633的CTK含量波动性大,复水后均有所回升.在叶片中,二者波动均比对照数值高,在胁迫24h后有下降趋势.复水后,太原633的CTK含量仍下降,而C_(609)维持原水平.应用抑制剂AMD、CHM实验表明,二者均能抑制波动中的CTK含量的增长.

【目的】研究细胞分裂素(CTK)和分蘖相关基因表达在调控水稻分蘖芽生长过程中的相互关系,探讨水稻分蘖芽生长的分子机理。【方法】以南粳44为材料,利用氮(N)和生长素(IAA)调控水稻分蘖芽萌发,分析OsTB1、OsD3、OsD10和OsD27的表达和CTK含量的变化。【结果】外源40 mg.L-1N增加了分蘖节和分蘖芽中CTK含量,抑制了分蘖芽中OsTB1、OsD3、OsD10和OsD27的表达,促进了分蘖芽的萌发生长,外源喷施IAA则逆转了氮的作用。分蘖芽中OsTB1的表达受CTK调控,而OsD3、OsD10和OsD27的表达可能不受CTK调控。【结论】外界因素对分蘖芽生长的调控至少存在2条...

【目的】已有研究表明快速拔节的毛竹笋不同节间组织细胞分裂素分布有差异,这可能是影响毛竹快速生长的主要因素之一。本研究探索不同节间细胞分裂素相关基因的表达特征对毛竹快速生长的影响,为进一步阐明毛竹快速生长机理提供理论基础。【方法】利用拟南芥和水稻基因组数据库及KEGG代谢通路等,初步获得与细胞分裂素代谢通路和信号通路相关的基因。通过NCBI、Pfam和SMART软件在线鉴定,最终得到与细胞分裂素相关基因。将毛竹基因组数据库与所得细胞分裂素相关基因家族Blast比对,获得毛竹细胞分裂素关键基因。通过同源蛋白进化发育系统和基序分布,研究它们间的亲缘关系与进化特点。以快速生长毛竹笋不同节间组织为材料,通过qRT-PCR探究了细胞分裂素相关基因表达特征及其对毛竹快速生长的影响。【结果】植物体内与细胞分裂素相关的基因主要有5大家族:合成基因家族、降解基因家族、受体基因家族、转运基因家族及信号转导因子家族。同源蛋白基序分析发现,拟南芥、水稻、毛竹细胞分裂素相关基因同源蛋白的结构域保守性高度一致,毛竹细胞分裂素相关基因同源蛋白在进化上与水稻关系更近;但有部分同源蛋白结构有种内与种间差异,进化上呈现片段丢失与重复现象,引起同源蛋白功能分化。由qRT-PCR具体分析毛竹不同节间组织细胞分裂素相关基因表达模式,结果显示,合成基因Ph IPT1表达量在接近顶端的幼嫩节间略有下降趋势,而Ph IPT2在幼嫩节间表达量更高;降解基因Ph CKX在顶端幼嫩节间表达量降低;受体基因Ph HK表达量在毛竹笋不同节间变化不规律,而转运基因Ph HP在顶端幼嫩节间表达量略微增加,信号转导因子PhRR表达量在不同节间有增有减。【结论】对毛竹中的细胞分裂素5大类相关基因同源蛋白研究,发现大部分细胞分裂素相关同源蛋白在结构和生物学功能上都具有较高的保守性,但部分同源蛋白在结构与进化上具有物种特异性。通过对毛竹不同节间细胞分裂素相关基因表达模式研究发现,毛竹形态学上端细胞分裂素含量高于形态学下端,推测其在毛竹快速生长阶段发挥重要生物学功能,调节秆茎伸长生长和变粗。

细胞分裂素在植物发育和应对盐渍、干旱等非生物胁迫的过程中均扮演着重要的角色。为了研究小麦细胞分裂素受体基因的功能,利用已知的拟南芥细胞分裂素受体基因AHK4(At2g01830)为参考序列,使用同源克隆的方法从小麦基因组中得到同源性最高的基因TRIAE_CS42_4DS_TGACv1_362760_AA1181940(Ensembl Plants),命名为TaHK1。生物信息学分析表明,TaHK1位于小麦4D染色体上,编码的蛋白由996个氨基酸组成,分子质量为109. 70 ku,等电点为5. 71; TaHK1蛋白二级结构由α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角4种构象组成;亚细胞定位预测该蛋白定位于细胞膜的可能性较大,跨膜结构域预测其具有2个跨膜域;蛋白保守结构域分析发现,TaHK1具有典型的细胞分裂素受体的完整结构域,并且含有87个磷酸化位点。表达谱分析显示,TaHK1在根、茎、叶、雄蕊和小穗等各个组织有广泛表达;此外,TaHK1表达量受低磷胁迫和多种病原菌侵染诱导,而受干旱胁迫抑制,推测其在小麦生长发育、抵御干旱胁迫和病原菌侵染过程中可能发挥重要作用。

[目的]本文旨在研究黄酮类化合物含量的变化对植物幼苗中细胞分裂素的响应。[方法]以稳定遗传的35S∷AtPAP2转基因烟草作为试验材料,以细胞分裂素典型的生理效应(抑制主根伸长生长和诱导离体叶片不定芽的再生)为试验模式系统,研究转基因烟草对细胞分裂素的响应。通过分析内源黄酮类化合物的含量,并结合外源施用,初步分析转基因烟草对细胞分裂素敏感的可能机制。[结果]6-苄基腺嘌呤(6-benzylaminopurine,6-BA)(0.2～2.0μmol·L~(-1))和植物体内天然存在的细胞分裂素(反式玉米素和异戊烯基腺嘌呤)处理野生型和转基因烟草,均抑制主根的伸长生长,对转基因烟草的抑制效应明显强于野生型,表明转基因烟草对细胞分裂素的响应更敏感。6-BA处理3 h后,可诱导野生型和转基因植物细胞分裂素响应基因ARR的表达,6-BA的诱导效果在转基因植株上更显著。利用细胞分裂素诱导离体叶片不定芽再生的试验系统,发现转基因烟草长愈伤组织的叶片比例和离体叶片上长芽的平均数均高于野生型,也表明转基因烟草对细胞分裂素的响应更敏感。通过UPLC分析发现,转基因烟草中槲皮素含量明显高于野生型。在培养基中添加50μmol·L~(-1)槲皮素也可以提高野生型烟草幼苗对细胞分裂素的敏感性,而添加生长素极性运输抑制剂2,3,5-三碘苯甲酸和萘基邻氨甲酰苯甲酸则显著增强6-BA对主根伸长生长的抑制效应。[结论]在烟草体内过表达AtPAP2基因,可以提高内源槲皮素的含量,进而通过影响生长素的极性运输来调节植物对细胞分裂素的敏感性。

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。

[目的]本研究旨在解析细胞分裂素受体基因SlHK4的突变对番茄抗旱性的影响，为揭示细胞分裂素及其受体在番茄抗旱性中的作用奠定基础。[方法]以野生型(WT)番茄和细胞分裂素受体基因SlHK4的2个纯合突变株系slhk4-4和slhk4-118为材料，对生长1个月的植株干旱处理30 d,分析干旱条件下的叶片相对含水量(RWC)、干旱响应标记基因表达、光合作用相关参数与关键基因表达、氧化胁迫相关参数与关键基因表达以及复水7 d后的植株存活率。[结果]在干旱处理过程中，与WT相比，slhk4突变株系出现叶片萎蔫等干旱胁迫表型的时间推迟，叶片RWC较高，干旱响应标记基因SlDREB1表达量上升较晚；复水后，slhk4-4和slhk4-118株系的存活率显著高于WT,分别是WT的6.0和6.3倍。随着干旱程度增加，WT的叶绿素含量，光系统Ⅱ实际光化学效率、电子传递相对速率等叶绿素荧光参数和光系统Ⅱ关键基因SlPsbQ表达量均大幅下降；而slhk4-4和slhk4-118株系的叶绿素含量和光系统Ⅱ最大光化学效率基本不变，其他参数的下降速度和幅度均显著小于WT。与WT相比，slhk4叶片的丙二醛含量较低，抗氧化酶谷胱甘肽S转移酶含量较高，过氧化物酶基因SlCEVI-1的表达量较高。[结论]在相同干旱条件下，slhk4突变株系比WT具有更强的光合作用和抗氧化能力，抗旱性更强，表明细胞分裂素受体SlHK4负调控番茄抗旱性。

[目的]本研究旨在解析细胞分裂素受体基因SlHK4的突变对番茄抗旱性的影响，为揭示细胞分裂素及其受体在番茄抗旱性中的作用奠定基础。[方法]以野生型（WT）番茄和细胞分裂素受体基因SlHK4的2个纯合突变株系slhk4-4和slhk4-118为材料，对生长1个月的植株干旱处理30 d进行干旱处理，分析干旱条件下的叶片相对含水量（RWC）、干旱响应标记基因表达、光合作用相关参数与关键基因表达、氧化胁迫相关参数与关键基因表达以及复水7 d后的植株存活率。[结果]在干旱处理过程中，与WT相比，slhk4突变株系出现叶片萎蔫等干旱胁迫表型的时间推迟，叶片RWC较高，干旱响应标记基因SlDREB1表达量上升较晚；复水后，slhk4-4和slhk4-118株系的存活率显著高于WT，分别是WT的6.0和6.3倍。随着干旱程度增加，WT的叶绿素含量，光系统II实际光化学效率、电子传递相对速率等叶绿素荧光参数和光系统II关键基因SlPsbQ表达量均大幅下降；而slhk4-4和slhk4-118株系的叶绿素含量和光系统II最大光化学效率基本不变，其他参数的下降速度和幅度均显著小于WT。与WT相比，slhk4叶片的丙二醛含量较低，抗氧化酶谷胱甘肽S转移酶含量较高，过氧化物酶基因SlCEVI-1的表达量较高。[结论]在相同干旱条件下，slhk4突变株系比WT具有更强的光合作用和抗氧化能力，抗旱性更强，表明细胞分裂素受体SlHK4负调控番茄抗旱性。

【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...

为探讨盐胁迫对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)虾青素合成的影响与机理,以及雨生红球藻各抗氧化机制之间的关系,本研究采用生化和分子生物学方法研究了不同浓度(0.04 mol/L、0.08 mol/L、0.12 mol/L和0.16 mol/L)和不同时间(3 d、6 d和9 d)的盐(Na Cl)胁迫对雨生红球藻生长、虾青素积累、番茄红素β-环化酶(Lcy)、β-胡萝卜素羟化酶(Crt R-B)和β-胡萝卜素酮化酶(Bkt)基因表达、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)

细胞分裂素是植物生长发育的重要激素,需要经过较复杂的信号传递途径才能实现其功能。在一年生植物拟南芥和水稻中,细胞分裂素响应调节因子RRs基因家族作为细胞分裂素信号途径中的关键因子,其功能已经做了深入研究。同许多重要调控因子家族一样,RRs家族在木本植物如杨树中出现了家族成员的扩增,众多家族成员在木本植物生长发育中如何行使功能需要进一步解析。杨树是木本植物的模式,对杨树PtRR基因家族进行系统的鉴定、表达模式的研究和功能分析不仅能揭示PtRR基因家族在木本植物发育上的机理,还可通过基因工程手段调控靶基因的表

通过96 h急性毒性实验研究水体铜暴露对暗纹东方鲀(Takifugu fasciatus)生理生化及脂代谢相关基因表达的影响。实验设置对照组、0.1 mg/L和0.2 mg/L (96-h LC_(50)) 3个铜处理组。结果表明,铜在暗纹东方鲀肝、肌肉和全鱼中的积累量随着处理浓度的提高而提高。同等浓度处理下,铜的积累量为肝脏>全鱼>肌肉。随着铜处理浓度的提高,肝脏中丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性[谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX),总超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)]显著上升。急性铜暴露诱发肝脏血细胞沉积以及血窦扩张的症状。在鳃中,诱发上皮细胞增生,顶部棒状以及产生动脉瘤等症状。急性铜胁迫后,暗纹东方鲀肠道中的淀粉酶活性显著上升,但脂肪酶活性显著下降。在肝脏中,随着处理浓度的提高,淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶活性显著降低。在0.1 mg/L处理组,脂肪合成相关基因(G6PD、6PGD、LPL、Fas和Acc)的表达量最高。但在0.2mg/L处理组中,脂肪分解相关基因(HSL和CPT1)的表达最高。急性铜胁迫后对转运因子PPARα的影响不显著,但转运因子PPARγ的表达量显著上升。本实验表明铜对暗纹东方鲀生理生化指标及脂代谢相关基因的表达均产生显著影响,本研究为暗纹东方鲀养殖过程中铜的合理使用提供有益的指导价值,也为生产中更好地监控重金属污染提供一定的技术指标参考。

【目的】细胞分裂素是调控植物花青苷合成的重要激素,从新疆红肉苹果杂种一代优系‘紫红3号’中克隆得到分裂素响应基因Md MYB308,研究其在细胞分裂素调控苹果花青苷合成中的作用,为进一步完善红肉苹果育种的理论与技术体系提供参考。【方法】以红肉苹果‘紫红3号’(新疆红肉苹果与‘富士’杂交1代)的红色幼嫩叶片为外植体诱导的红色愈伤组织为试材,设计引物利用PCR克隆Md MYB308,对其进行生物信息学分析;并用不同浓度细胞分裂素处理,采用荧光定量PCR分析Md MYB308及花青苷合成相关基因的表达;通过酵母

[目的]对超积累型东南景天ABC转运蛋白家族成员Sa12F279开展生物信息学分析及表达分析,为探究ABC类转运蛋白在镉、干旱、盐碱等非生物胁迫中的功能提供参考。[方法]通过对超积累型东南景天转录组数据库进行比对分析,获得1个ABC家族成员的基因。通过生物信息学方法分析Sa12F279基因的进化关系、蛋白结构域构成、核心结构域同源比对及在组学数据中相关的互作蛋白分类;借助实时定量PCR技术分析该基因在盐碱、干旱及ABA激素胁迫下根中的表达变化。[结果]通过比对分析获得ABC家族成员Sa12F279基因,该基因的开放阅读框长度为4 497 bp,编码蛋白长度为1 498个氨基酸,相对分子量为167.1 KD,等电点为6.92。进化分析显示:Sa12F279基因与C亚类成员聚为一簇,且在结构域构成上符合ABC家族的保守排布。共表达网络分析显示:Sa12F279与567个基因存在功能上的关联,对这些基因进行功能注释发现,其中39.8%的基因执行代谢相关功能,29.3%的基因与细胞内进程相关,10.2%的基因涉及生物调控,7.1%的基因参与转运活性。对镉胁迫前后转录组数据分析显示,Sa12F279基因在根、茎、叶3种组织中,取样点24 h和96 h的表达量均呈现对镉胁迫下调响应。实时定量结果显示:该基因对ABA激素、盐碱和干旱不同胁迫的应答模式存在差异,且应答响应较平缓。在ABA激素处理下,呈现先下调后上升的趋势;在盐胁迫下,呈现早期响应不显著而于胁迫后期出现上调应答;在干旱处理下,呈现先升后降又升的趋势。[结论]鉴定了超积累型东南景天ABC家族的1个Sa12F279基因,揭示了该基因在不同非生物胁迫下的表达模式。