【目的】适宜的温度是葡萄生长发育的必要条件,南方地区葡萄在成熟期常常经历连续高温环境,叶片容易失水干枯,果实会发生明显的日灼,严重地影响了其经济效益。选择不同树龄葡萄树进行高温胁迫的相关研究,以解释高温对葡萄的伤害,为生产中高温逆境的抵御措施提供理论依据。【方法】选择南方地区常见的鲜食葡萄品种‘巨峰’‘巨玫瑰’‘醉金香’‘夏黑’‘申玉’‘申丰’‘申华’和‘沪培1号’为试验材料,其中葡萄幼苗选择长势基本一致的1年生扦插苗移至人工气候培养箱,在可控条件下培养7 d后于每天10:00—16:00(模拟夏季高温发

克隆药材甲热激蛋白９０（Ｈｅａｔ ｓＨｏｃｋ ｐｒｏｔｅｉｎ ９０，Ｈｓｐ９０）基因并探讨其对高温胁迫适应性的分子机制，采用生物测定法研究了药材甲的热激存活率，并采用ｒｔ－ｐｃｒ技术克隆了药材甲Ｈｓｐ９０基因的ｃ Ｄｎａ全长序列（Ｇｅｎ Ｂａｎｋ登录号：ｋＸ３５６６９１），命名为ｓｐ Ｈｓｐ９０，通过实时定量ｐｃｒ技术检测其在高温胁迫后的表达量变化。结果显示，药材甲成虫的存活率随温度的升高而明显下降，４４℃热激处理可导致成虫全部死亡。药材甲ｓｐ Ｈｓｐ９０基因开放阅读框全长２ １７２ Ｂｐ，编码７２３个氨基酸，理论分子量和等电点分别为８２．６ ｋ Ｄａ和５．０１。ｓｐ Ｈｓｐ９０具有Ｈｓｐ９０．．．

坛紫菜栽培中经常遭遇高温胁迫危害而产生烂菜现象,为研究坛紫菜在高温胁迫条件下的分子应答机制,分离并克隆高温胁迫应答的相关基因,应用引物退火控制(ACP)技术对耐高温型纯系Z-61叶状体在高温胁迫条件下的差异表达基因进行筛选时,获得一条在高温胁迫条件下表达水平显著降低的基因片段,通过5′-RACE技术获得了它的全长,命名为Phrps15a(GenBank登录号:JN991055.1)。该基因序列全长676 bp,包含一个390 bp的开放阅读框编码130个氨基酸的核糖体S15a蛋白(PhRPS15a),蛋白分子式为C664H1066N188O180S7,由3条螺旋、7个片层及8个环状连接组成,与...

【目的】葡萄对弱光胁迫的响应及相关基因在该环境下的表达一直缺乏比较和研究,弱光下植物细胞会因逆境环境造成细胞膜系统和代谢过程的损伤,因此选择不同光照处理进行弱光胁迫的相关研究,为生产上葡萄弱光逆境的抵御提供理论依据。【方法】该文以一年生‘鄞红’葡萄为供试材料,盆栽实验,采用不同光照强度(0%、25%、40%、70%、85%)遮荫处理,研究了不同光照条件下葡萄的生长特性、光合特性、光合作用相关酶的变化;对抗逆基因PPO、PhyE进行Q-PCR表达量分析。【结果】与其它处理组相比,T1处理下(遮光率25%)各项指标良好。随着弱光胁迫程度的增强,植株生长受阻,同时叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、Rubisco与RCA逐渐下降,而气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、乙醇酸氧化酶(GO)活性逐渐上升。PPO基因表达量在胁迫环境下先升高后降低,而PhyE随遮荫程度的增加依次下调表达。重度胁迫下(70%～85%)葡萄的各项生理指标均总体呈显著下降的趋势。单层遮荫较利于‘鄞红’生长,但重度胁迫会对植株造成不可恢复的伤害,已无法通过调解自身来抵御胁迫环境。【结论】葡萄耐弱光机理较为复杂,受多种因素的影响。

小麦经过适当高温锻炼可产生获得耐热性,为揭示其分子生物学机理,选取耐热品种邯6172和热敏感品种石新733,对34℃热锻炼和42℃高温胁迫条件下叶片2个热激蛋白基因和6个抗氧化酶基因转录表达进行了荧光定量分析,并测定了热致死时间。结果显示,34℃热锻炼可不同程度地提高耐热品种和热敏感品种叶片的热致死时间,42℃高温胁迫下耐热品种表现出更强耐热性。34℃热锻炼可诱导耐热品种热激蛋白TaHsp70和TaHsp16.9基因在不同时间点出现不同程度表达高峰,植株遭受高温胁迫时基因表达上调幅度更强于热敏感品种。34℃热锻炼,耐热品种和热敏感品种Ta(Cu/Zn)SOD、TaMnSOD、TaApx1、Ta...

【目的】探究不同外源糖对葡萄试管苗生长发育及蛋白激酶基因转录调控的影响,应用转录组测序挖掘蛋白质磷酸化过程中的基因,为葡萄蛋白激酶相关基因功能的验证奠定一定基础。【方法】在基本培养基中分别添加2%的蔗糖、葡萄糖和果糖,以无糖为对照,分别命名为S20、G20、F20和CK,经过37 d培养后,测定不同处理的地上和地下鲜重,并采用Illumina HiSeq~(TM) 2000对各处理叶片进行转录组测序,通过综合生物信息学分析(参考基因组比对、差异基因(DEGs)筛选、COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)注释、GO(Gene Ontology)注释等)筛选出蛋白激酶相关基因,通过qRT-PCR分析该蛋白激酶相关基因的表达特性。【结果】F20、G20和S20处理下的葡萄(‘红地球’)试管苗与CK相比,地上鲜重具有明显差异,且F20最高,而G20地下鲜重最高。SNP统计发现,转换是主要的变异类型,颠换次之,且发生在基因间区的SNP数量最多,其次是下游;剪接位点供体和同义终止发生的基因数量最少且相等。4个样品中共获得了2 633个差异基因,3个处理与CK相比,共有差异基因180个且被聚类为3组,第一组中127个基因仅在CK中高表达,第二组19个基因仅在G20下高表达,而第三组34个基因在3个处理下表达模式不尽相同。这些共有的差异基因在COG中注释到了26个基因并分在11个功能类别中,且主要注释在一般的功能类别中。在GO分类中,共有的基因分别被注释在分子功能、生物学过程和细胞组分的14、22和13个功能类别中。共筛选出7种蛋白激酶,分别为葡萄糖激酶(Glucokinase,GK)、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinases,MAPKs)、钙调蛋白激酶(Calcineurin protein kinase,CBL)、蛋白磷酸酶2(Protein phosphatase 2,PP2A)、己糖激酶(Hexokinase,HXK)、组氨酸蛋白激酶(Histidine protein kinase,HPK)和酪氨酸激酶(Tyrosine kinase,TK),其不同激酶的基因在不同处理中具有各自的表达模式,经qRT-PCR验证,选择的20个差异基因中有17个基因表达与转录组测序结果相一致。【结论】在葡萄试管苗培养中,果糖较葡萄糖和蔗糖相比对生长较好。测序得出180个差异基因对3种不同糖均作出响应,这些基因在COG数据库中主要富集在膜酯转运和代谢、次级代谢物和碳水化合物的合成、转运和分解;GO中大多注释在蛋白激酶和氧化还原酶的活性中;筛选出了7种蛋白激酶,这些差异基因在数量、功能分类和代谢通路上对糖的响应各不相同。

【目的】研究高温胁迫对葡萄生理指标和超显微结构的影响,探讨葡萄在高温胁迫下的生理响应机制。【方法】以一年生欧亚种‘赤霞珠’和刺葡萄‘君子1号’扦插苗为试验材料,在35℃、40℃和45℃植物培养箱中连续处理48 h,以25℃培养的植株作为对照,检测葡萄叶片的相对电导率、相对含水量、叶绿素总量、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)/超氧阴离子/过氧化氢含量、叶绿素荧光参数和光合参数,并通过扫描电镜和透射电镜对气孔形态和叶绿体结构进行观察。【结果】在35℃和40℃高温处理后,‘赤霞珠’和‘君子1号’的植株形态、相对电导率、相对含水量、叶绿素总量、叶绿素荧光参数均无显著变化,但净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)显著降低;在45℃高温处理后,‘赤霞珠’和‘君子1号’号均出现胁迫症状,相对电导率显著增加,相对含水量、叶绿素总量、Fv/Fm、ΦPSⅡ、Pn、Tr和Gs显著降低,且‘君子1号’各参数的变化幅度大于‘赤霞珠’。随着处理温度的升高,葡萄叶片中丙二醛/超氧阴离子/过氧化氢含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性不断增加,而过氧化氢酶(CAT)在中度高温胁迫下活性最高,且‘赤霞珠’SOD和CAT活性的增加幅度大于‘君子1号’。扫描电镜观察发现,常温下‘赤霞珠’的气孔密度大于‘君子1号’,在高温处理后葡萄叶片的气孔开张度减小,但气孔大小无显著变化。用透射电镜观察发现,高温处理使叶绿体的体积变大、形状变圆,叶绿体膜解体,出现大量巨型淀粉粒,并在‘君子1号’叶绿体上观察到大量嗜锇颗粒。【结论】‘赤霞珠’的气孔密度大,叶绿体结构稳定,高温处理后SOD和CAT活性大幅增加是其耐热性高的重要原因。

【目的】研究成熟期‘赤霞珠’葡萄的光合作用在高温胁迫下及恢复期间的变化,探讨葡萄光合作用抑制及恢复的机制。【方法】以‘赤霞珠’葡萄为试材,进行6d的高温(每日9:30—15:3040℃,其余时间30℃)处理,然后恢复1d。对照的温度每日6:30—18:30为30℃,其余时间20℃。恢复时的温度条件同对照的温度。测定高温处理前、处理过程中和恢复后葡萄叶片的气体交换参数和叶绿素荧光参数。【结果】每日40℃的高温处理后,葡萄叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ的实际光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)和单位面积有活性的反应中心的密度(RC/CSo)显著小于对照,细胞间隙二氧化...

应激颗粒是生物体遭受不利环境时细胞产生的一种自我保护机制,基于此,本研究开展了高温胁迫下刺参(Apostichopus japonicus)肠道细胞中应激颗粒(Stress granule)标记蛋白基因TIA-1表达特征的研究。采用RACE技术克隆了刺参T细胞胞内抗原-1基因(TIA-1)全长cDNA序列。该基因cDNA全长为3108 bp,包括16 bp的5'UTR,1284 bp的开放阅读框(ORF),1808 bp的3'UTR,编码427个氨基酸。结构分析表明,刺参TIA-1基因编码3个N末端RNA

实验克隆了中华鲟(Acipenser sinensis)热休克蛋白hsp30基因cDNA的全长、分析了其分子结构与特征,并研究了其在高温胁迫下的表达水平。结果显示,中华鲟hsp30基因cDNA序列全长为1 037 bp,其中开放阅读框(ORF)636 bp,5′端非编码区(5′UTR)38 bp,3′端非编码区(3′UTR)363 bp,共编码211个氨基酸。氨基酸多序列比对发现含有一个保守的α晶状体结构;系统进化分析显示,中华鲟HSP30与鱼类HSP30聚为一支,与小体鲟HSP30氨基酸序列相似性最高,为79%。荧光定量PCR结果表明,中华鲟hsp30基因在皮肤中的表达量最高,肝脏次之,在肠中的表达量最低。高温胁迫后,心脏、脾脏、肾脏和皮肤中hsp30基因表达量均显著增加,表明这些器官在中华鲟应对高温胁迫中可能起着重要作用。

为探索外源赤霉素(GA3)介导的无核葡萄果实膨大过程中的信号途径的调控基因,寻找验证主要调控元件,本研究以欧亚种无核葡萄品种‘无核白鸡心’(Vitis vinifera L.cv.Centennial Seedless)为材料,通过半定量RT-PCR技术分析属于GRAS基因家族的SCARECROW Like 14-Like(VvSCL14-Like)基因在葡萄不同组织器官和果实发育期的表达。通过启动子克隆、生物信息学分析、promoter∷GUS融合基因和GUS组织染色法对该基因的表达特征进行了研究。半定量RT-PCR结果表明,VvSCL14-Like基因主要在休眠芽中表达,在果实发育过程中无...

以经过连续多代抗寒选育获得的尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)耐寒品系为实验材料,克隆了尼罗罗非鱼水通道蛋白基因(AQP1)的c DNA序列,并采用实时荧光定量PCR分析方法探讨了低温胁迫对罗非鱼AQP1基因表达水平的影响。序列分析结果显示,尼罗罗非鱼AQP1 c DNA长度为1 098 bp,包含36 bp的5′端非翻译区序列、783 bp开放阅读框(ORF)和279 bp的3′非翻译区序列,编码261个氨基酸。氨基酸序列比对表明,各物种间AQP1序列的同源性较高(96%~59%)。聚类分析表明,尼罗罗非鱼首先与同属鲈形目丽鱼科的斑马拟丽鱼(Maylandia zebr...

为研究大菱鲆过氧化物酶体增殖物激活受体家族(PPARs)的组织分布和高温胁迫下PPARs在肾脏中的表达情况。实验采用荧光定量PCR(qPCR)技术检测PPARs基因3种亚型在大菱鲆不同组织中的表达情况以及高温胁迫下大菱鲆肾脏中PPARs的表达情况。qPCR结果显示,大菱鲆PPARs 3种亚型的组织分布存在显著差异。PPARα1和PPARα2在心脏中的表达量显著高于其他组织;PPARβ在大菱鲆的各个组织中普遍表达;PPARγ在大菱鲆的鳃中出现了显著性的高表达。大菱鲆肾脏中PPARs的mRNA水平随着温度升高呈现出不同的响应模式。PPARα随温度升高表达水平先显著降低,后有所升高;PPARβ的表达量在14、20、23和25℃时差异不显著,当温度升高至大菱鲆的致死温度28℃时,表达量出现了显著性的升高;PPARγ在14℃时表达水平很低,但随着温度的升高不断增加。研究表明,大菱鲆中存在PPARα、PPARβ和PPARγ3种亚型,而且三者可能以组织特异性的方式参与脂质代谢的调节,首次指出PPARs 3种亚型在温度胁迫中的表达变化,对PPARs的研究将推动鱼类脂代谢研究,揭示鱼类PPARs在脂质代谢调控以及响应逆境胁迫中的重要作用。

为了探究南移养殖仿刺参在高温胁迫下的应答特征，测定了南移仿刺参在不同温度下热休克蛋白基因hsp10、hsp60、hsp70和hsp90的表达变化，以及不同温度下超氧化物歧化酶(SOD)、总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)和溶菌酶(LSZ)的活性变化。结果发现，实验组(20 ℃、24 ℃、28 ℃、32 ℃)相比于对照组(16 ℃)，仿刺参热休克蛋白基因的表达量有不同程度的变化，尤其在28 ℃和32 ℃高温组中，各基因的表达量显著提高。其中，hsp70相比与其他基因对热胁迫更为敏感，在28 ℃胁迫下，南移仿刺参群体(N组)和北方群体(S组)肠道组织的对比中，N组表达量随时间增加的变化呈现逐步降低的趋势，S组呈现先升高后降低的趋势，且除hsp70外，S组其他基因在各个时间点的表达量都低于N组。S组和N组体壁中SOD和LSZ活性随着温度升高呈先升高后降低的趋势，而T-AOC、CAT、ACP 和AKP的活性随温度升高呈下降趋势；除28 ℃下S组T-AOC和CAT的活性低于N组外，在其他温度下，S组的各个酶的活性都高于N组。结果表明，仿刺参南移群体在南方地区经历了一周年的养殖后，表现出了更高的温度耐受能力。

夏季高温会引起半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)的应激甚至造成死亡，是工厂化养殖的重要影响因素之一。为探究高温胁迫对半滑舌鳎肝脏氧化损伤及热应激相关基因的影响，本研究选取半滑舌鳎一个全同胞家系为实验对象，通过连续升温达到高温胁迫条件(35 ℃)后，分别在0、3、6、12和24 h采集肝脏组织，进行HE和TUNEL染色观察细胞损伤情况，测定抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量并检测应激相关基因heat shock protein family A member 1A (hspa1a)、heat shock protein 90 beta family member 1(hsp90b1)和dual specificity phosphatase 1(dusp1)的表达变化。结果显示，急性高温胁迫会造成半滑舌鳎肝脏组织产生明显病理变化并出现细胞凋亡；抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)活性在高温胁迫6 h时显著高于对照组(P<0.05)，谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性在高温胁迫12 h时显著高于对照组(P<0.05)，过氧化氢酶(CAT)活性在高温胁迫0 h时显著高于对照组(P<0.05)，MDA含量在高温胁迫24 h时显著高于对照组(P<0.05)；热休克蛋白hspa1a和hsp90b1分别在高温胁迫0和3 h时显著上调表达，热应激相关基因dusp1在高温胁迫3 h时显著上调表达。综上所述，急性高温胁迫下，半滑舌鳎肝脏发生氧化应激，短期内机体可调动抗氧化系统加速清除活性氧，并激活热应激相关基因表达。该研究为解析半滑舌鳎对高温胁迫的响应机制、预防夏季高温大规模死亡的发生以及开展耐高温良种的选育等提供参考。