【目的】了解八仙花HmVALT基因表达与耐铝能力的关系,揭示八仙花耐铝机理。【方法】以耐铝的八仙花品种H.macrophyllacv‘Coerulea’为材料,扩增获得HmVALT基因片段,利用半定量RT-PCR方法,分析在0,50,100,200,400,600μmol/L AlCl3胁迫下,八仙花根和叶中HmVALT基因的表达情况。【结果】各处理HmVALT基因在八仙花根和叶部均有表达,且根部的表达量高于叶部;铝胁迫浓度为400μmol/L时八仙花根和叶中HmVALT基因表达量最高,随后降低。【结论】

采用离体培养方式,对八仙花品种Hydrangea macrophylla‘Coerulea’在不同浓度铝胁迫下的形态、质膜透性与抗氧化系统的变化进行研究,结果表明:铝胁迫浓度高于3 mmol/L时,组培苗叶片失绿,根系稀少;相对电导率在处理浓度大于2 mmol/L后出现较大上升,在3 mmol/L时出现峰值;MDA含量的波动变化明显;抗氧化系统中SOD活性在胁迫浓度2 mmol/L时出现最大值,POD活性随着胁迫浓度的增加而下降,最大值出现在0 mmol/L,即没有铝胁迫时;脯氨酸含量在4 mmol/L时达到最高值,此时脯氨酸最高积累量为对照的6倍。综合各指标分析,低浓度的铝能够促进八仙花的生...

为了探明玉米重要自交系花粒期高温胁迫下转录组基因的表达差异,发掘玉米响应高温胁迫的关键基因和蛋白质,明确高温胁迫引起玉米减产的机理,从而利用分子生物学技术手段提高玉米耐高温胁迫性。首先,利用Ampha~(TM)Z30花粉活性分析仪检测高温胁迫和正常生长条件下玉米自交系昌7-2、郑58的花粉活性。然后收集花粉提取总RNA,利用Illumina Hiseq2000~(TM)高通量测序技术分别对昌7-2、郑58花粒期高温胁迫材料和正常生长条件下的对照材料进行全转录组测序,序列结果分析后获得差异显著表达基因。通过差异基因维恩图(VENN图)重叠区域分析、GO功能分类和富集统计、KEGG pathway通路分类和富集分析以及转录因子分析,获得玉米花粒期高温胁迫相关的重要差异表达基因和蛋白质。花粉活性检测结果显示,高温胁迫后和正常生长条件下,昌7-2花粉活性分别为24. 37%,42. 89%,郑58花粉活性分别为35. 57%,64. 83%。高温胁迫后在昌7-2花粉转录组中共检测到4 176个显著差异表达基因,郑58花粉转录组中共检测到5 487个显著差异表达基因。KEGG pathway通路分类和富集分析结果显示,高温胁迫后郑58的花粉转录组中有2 062个差异表达基因富集到399个相关通路上,昌7-2的花粉转录组中有1 943个差异表达基因富集到352个相关通路上。转录因子分析结果表明,共获得55个转录因子家族,其中,有45个转录因子包含10个以上差异表达基因。研究表明,通过对玉米自交系花粒期高温胁迫后花粉转录组测序获得了大量的差异显著表达基因信息,昌7-2、郑58对高温胁迫响应机制存在明显差异,热激蛋白(Hsps)、热激转录因子(Hsfs)、生长素(IAA)基因和磷脂酰基醇-4,5-二磷酸基因家族(PIP2)在响应玉米花粒期高温胁迫过程中起着重要作用。

以磷高效、耐铝毒的大豆双抗品种BX10为实验材料,采用1/5Hoagland营养液水培并进行低磷(-P)和铝毒(+Al)胁迫处理,收集胁迫后6 h、2 d和12 d的根叶材料,克隆大豆γ-ECS和hGSHS基因cDNA片段并测序验证,以大豆凝集素Lectin基因为内参基因,用半定量RT-PCR技术检测胁迫条件下大豆根和叶片中γ-ECS和hGSHS基因的表达情况,结果表明:低磷和铝毒胁迫均诱导了两个基因的表达,前期(2 d)增加幅度随着胁迫时间延长而增加,但胁迫后期(12 d)两个基因的表达在不同胁迫处理和组织间表现出不同的变化趋势,这些差异可能与胁迫的作用特性和hGSH合成酶的细胞定位有关。

[目的]为了挖掘比拉底白刺耐盐相关基因,对其盐胁迫下差异表达基因进行筛选分析。[方法]以比拉底白刺幼苗为材料,用200 mmol·L~(-1) NaCl对幼苗处理7 d,并对胁迫处理和对照植株叶片进行转录组测序及生物信息学分析。[结果]有效序列组装共得到应答盐胁迫的168 463条unigenes和196个差异表达基因。通过差异基因GO和KEGG功能聚类,分别获得64个GO功能小类和25条KEGG通路。进一步基因相互作用网络分析发现,转录调控、氧化还原以及抗逆相关基因在比拉底白刺应答盐胁迫中发挥重要作用,其中,筛选到3个重要的节点基因,分别是热激同源蛋白基因、L型凝集素类受体激酶基因和Win类蛋白基因。[结论]本研究获得了盐胁迫下比拉底白刺的差异表达基因及功能注释信息,有助于理解其耐盐的分子机制,为后续开发耐盐分子标记及通过基因编辑改良植物耐盐特性提供了科学依据。

以盐胁迫为对照,诱抗剂处理水稻R6幼苗根系后,采用Oligo芯片技术筛选和分析了P450基因的差异表达;进一步以H2O和盐胁迫为对照,诱抗剂处理水稻R6幼苗根系后,利用半定量RT-PCR检测P450基因的差异表达,结果表明,P450基因OsHI-1在盐胁迫下特异表达,在诱抗剂HI的作用下增强表达。

采用抑制消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术,研究了青海湖裸鲤(Gymnocyprisprzewalskii)在高盐碱胁迫下转录水平上的基因表达差异,实验获得差异表达序列91条,其中成功注释60条。以同是鲤科鱼类的斑马鱼(Danio rerio)的基因ID作为参照,用DAVID软件对这些序列进行功能分类,结果从正向文库获得28条功能基因片段,反向文库获得14条。按功能将其分为10类,其中,催化活性、细胞、部分结合相关基因表达上调,结合、免疫相关基因表达下调。分析发现,高盐碱胁迫会改变鱼类的渗透压和酸碱平衡,对免疫系统产生一定的抑制作...

通过对中华绒螯蟹在4个盐度梯度(0、10、20、30)下的胁迫试验,观察了4个类别的10个相关基因,即4个能量代谢相关基因、3个生长相关基因、2个应激性相关基因和1个渗透压调节相关基因的表达情况.结果表明:3个能量代谢相关基因(VATB、UBE、GAPDH)、1个应激性相关基因(GST)和渗透压调节相关基因(NAK)在不同盐度间的表达量存在显著差异(P0.05).应用Best Keeper、Norm Finder和Ge Norm 3个软件对各基因的稳定性进行分析发现:应激性相关基因(GST)和渗透压调节相

【目的】酸铝胁迫是南方农业生产面临的主要环境胁迫之一。研究乡土植物对酸铝胁迫的适应机理,发掘并利用优良基因培育抗酸耐铝作物新品种,从而为紫花苜蓿分子遗传改良奠定基础。【方法】贵州省草业研究所紫花苜蓿遗传改良组前期已从贵州乡土资源平坝苦油菜中克隆获得BjMATE,并将其构建过量表达载体。采用组织培养和花器官浸泡法分别对紫花苜蓿和拟南芥进行遗传转化,根据NPT抗性基因和特异基因设计引物对转化材料进行分子鉴定,并采用qRT-PCR进行表达量的鉴定。利用水培法平行比较转基因和对照紫花苜蓿在酸、铝和酸铝组合胁迫条件下的发芽率、幼苗生长状况,以及在长时间弱酸铝胁迫条件下的幼苗地上和地下部分的生长变化。采用酶标仪检测酸、铝以及酸铝组合胁迫条件下转基因和对照紫花苜蓿根系中POD、SOD、CAT等抗氧化酶的活性和MDA含量的变化,同时在BjMATE过表达的拟南芥中采用qRT-PCR的方法分析酸铝代谢途径的关键基因AtMATE、AtPIN2、AtALS3、AtALMT1和AtSTOP1在胁迫条件下的表达变化,并对其调控关系进行讨论。【结果】过量表达BjMATE的拟南芥和紫花苜蓿的阳性率分别为100%与66.7%,候选紫花苜蓿和拟南芥转基因株系中BjMATE的表达量分别比对照上调63.02和76.87倍。过量表达BjMATE紫花苜蓿株系OEMs-5和对照中苜1号紫花苜蓿的发芽率在正常、酸胁迫、铝胁迫和酸铝组合胁迫条件下都没有显著差别,但是其发芽势在胁迫条件下显著优于对照中苜1号。在长时间弱胁迫条件下,OEMs-5的株高与对照没有显著区别,但在铝离子胁迫和酸铝组合胁迫条件下,其的生物产量和根系伸长显著优于对照中苜1号。抗氧化酶活性和MDA含量在OEMs-5与中苜1号中的变化不尽相同。POD和SOD的活性在胁迫处理后的2个材料中都显著上升,但只有SOD的活性在2材料间差异显著。CAT的活性在处理间和材料间都没有显著的差异。MDA的含量略有下降,在铝离子和酸铝组合胁迫条件下的2个材料中差异达显著水平。qRT-PCR显示,在OEAt-1植株中,AtMATE、AtPIN2、AtALS3、AtALMT1和AtSTOP1受铝和酸铝组合胁迫诱导,但只有AtSTOP1在OEAt-1与野生型之间差异显著。【结论】BjMATE能够正向调节紫花苜蓿在种子萌发和幼苗生长阶段对酸铝胁迫的耐受性。活性氧清除系统尤其是SOD以及酸铝代谢途径关键基因AtSTOP1可能参与BjMATE介导的酸铝胁迫调节。

为研究盐胁迫对甜荞生理特性及FtNHX1基因表达的影响,以12个甜荞新品种(平荞2号、定甜荞3号、赤甜荞1号、TQ11-3、T407-8、通荞2号、云甜荞1号、蒙0825、甜荞1307-179、平选03-122、TQ11-6和赤甜荞2号)为试验材料,盐胁迫下通过测定种子发芽率、幼苗鲜质量、根系活力、叶片质膜透性、MDA含量、SOD活性和根部FtNHX1基因表达量等指标,比较盐胁迫下12个甜荞新品种生理特性及FtNHX1基因表达的差异。结果表明,盐胁迫下定甜荞3号和赤甜荞1号种子发芽率及幼苗鲜质量降低幅度较大,而平荞2号和T407-8种子发芽率与对照无显著差异,且盐胁迫对这2个甜荞品种幼苗生长有明显促进效应;定甜荞3号和赤甜荞1号叶片质膜透性和MDA含量增加幅度较大,而平荞2号和T407-8叶片质膜透性与对照无显著差异,且叶片MDA含量增加幅度较小;定甜荞3号和赤甜荞1号根系活力和叶片SOD活性降低幅度较大,而平荞2号和T407-8根系活力降低幅度较小,且叶片SOD活性显著增加,抗逆性强;定甜荞3号根部FtNHX1表达量显著降低,而平荞2号和T407-8根部FtNHX1基因表达量显著增加,耐盐性强。确定平荞2号和T407-8为甜荞耐盐品种,定甜荞3号和赤甜荞1号为盐敏感品种。

【目的】对6个耐寒相关调控基因(RAP2.7,ABR1,At HSFA6B,Atb ZIP44,GRXC6和HSP18.2)在耐寒和不耐寒木麻黄种质中精细表达模式进行分析,为深入解析木麻黄耐寒的分子机制提供理论基础。【方法】测定耐寒(ZS7)和不耐寒(HN1)2种短枝木麻黄无性系在-2-11℃低温胁迫下的相对电导率,基于Logistic方程对处理温度和对应的相对电导率进行拟合,计算低温半致死温度(LT50)。根据前期转录组测序得到的6个耐寒相关调控基因的EST序列设计特异引物,利用逆转录实时荧光定量PCR

凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)是中国主要的对虾养殖品种之一,对低温的耐受性较差,低于18℃就会停止摄食。为了探究凡纳滨对虾耐低温性状相关基因,选用凡纳滨对虾低温胁迫组(18℃)和常温组(24℃)肝胰腺组织为实验材料,进行Illumina HiSeq 2500测序,对测序原始数据进行拼接、注释,以及筛选分析低温胁迫下的差异表达基因。结果显示,测序共获得50921条基因(unigene),平均长度为828 bp, N50为1589 bp,其中28.13%为已知基因。基因差异表达分析共筛选得到243个低温胁迫相关基因,其中89个上调表达, 154个下调表达。功能富集分析发现,差异表达基因多富集在生物结合和催化过程、过氧化物酶、溶酶体、精氨酸和脯氨酸的代谢以及氨基酸的生物合成途径中。进一步根据Q-值共筛选出10个差异表达最显著的基因,其中ATP结合盒B亚家族6转运蛋白基因(ATP-binding cassette sub-family B member 6, ABCB6)、C型凝集素基因(C type lectin)、谷氨酰胺合成酶基因(glutamine synthetase, GS)在低温胁迫下均呈下调表达,推测可能参与了凡纳滨对虾低温应答反应。利用Real time RT-PCR验证转录组数据,结果证明基于转录组测序筛选低温胁迫下的差异表达基因是可行的。本研究为揭示凡纳滨对虾耐低温分子调控机制提供了基础数据和理论依据。

【目的】研究紫外线UV-B对蚜虫种下分化的影响,筛选、鉴别UV-B诱导条件下差异表达的基因,阐明蚜虫对UV的耐受和反应机理以及分子变异机制,为蚜虫UV-B胁迫条件下的分子生态遗传与进化研究提供理论依据。【方法】以UV-B胁迫桃蚜种群cDNA为试验方(Tester),以正常条件下桃蚜种群cDNA为驱动方(Driver),应用抑制差减杂交(SSH)技术,研究了UV-B胁迫下桃蚜特异基因的表达,并随机选取100个EST克隆测序,分析差异基因的功能。【结果】蚜虫体内参与紫外胁迫的相关基因有6类,其中胁迫诱导相关基因占总基因的10.64%,核酸、脂肪酸代谢相关基因占14.89%,转录相关基因占9.57%...

为筛选水稻参与氰化物胁迫响应的关键基因，采用Agilent4×44 K水稻全基因组芯片，分析了氰化钾和铁氰化钾胁迫下水稻幼苗叶片和根系的基因表达特征。结果表明：氰化钾和铁氰化钾处理下，从水稻根系中分别筛选到1841和3037个差异表达基因，从水稻叶片中分别筛选到734和1805个差异表达基因；氰化钾处理下，细胞壁代谢和抗逆相关的基因在根中显著上调表达；铁氰化钾处理下，水稻叶中解毒相关基因显著上调表达，说明氰化物能诱导水稻基因差异表达；与细胞解毒作用和抗逆相关的基因、与细胞壁和次生代谢途径以及转录因子类基因的表达均显著上调，表明2种氰化物处理下水稻根系和叶片均可能通过调节其体内的一些代谢途径和一些酶的催化活性来应对氰化物的胁迫，积极诱导与防御相关的基因，并通过主动吸收和转运等代谢过程将氰化物代谢解毒，以降低对植物的伤害。

为筛选水稻参与氰化物胁迫响应的关键基因，采用Agilent4×44 K水稻全基因组芯片，分析了氰化钾和铁氰化钾胁迫下水稻幼苗叶片和根系的基因表达特征。结果表明：氰化钾和铁氰化钾处理下，从水稻根系中分别筛选到1841和3037个差异表达基因，从水稻叶片中分别筛选到734和1805个差异表达基因；氰化钾处理下，细胞壁代谢和抗逆相关的基因在根中显著上调表达；铁氰化钾处理下，水稻叶中解毒相关基因显著上调表达，说明氰化物能诱导水稻基因差异表达；与细胞解毒作用和抗逆相关的基因、与细胞壁和次生代谢途径以及转录因子类基因的表达均显著上调，表明2种氰化物处理下水稻根系和叶片均可能通过调节其体内的一些代谢途径和一些酶的催化活性来应对氰化物的胁迫，积极诱导与防御相关的基因，并通过主动吸收和转运等代谢过程将氰化物代谢解毒，以降低对植物的伤害。