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  • 简介:水稻是一种对盐浓度中度敏感的作物,耐性状是受多基因控制的数量性状,易受环境条件等影响,目前定位的耐QTL主要为苗期耐相关的,其中以第1、2、6和7染色体上居多。耐品种的选育方法主要为系统选育法,将杂交选育和胁迫组织培养、转基因等生物技术相结合,选育耐性强且品质优良的品种。本文阐述了国内外开展的关于水稻耐基因遗传及耐育种研究动态,并对今后耐育种的工作提出了展望。

  • 标签: 水稻 耐盐 遗传 育种 研究
  • 简介:植物的耐性是一个复杂的数量性状,涉及诸多基因和多种耐机制的协调作用。本文综述了近年来国内外在植物耐盐分子方面的研究成果与最新进展。Na^+/H^+反向转运蛋白、K^+转运体HAK和K^+转运的调控基因AtHAL3α、高亲和性K^+转运体HKT等通过调控植物体内离子跨膜转运,重建体内离子平衡来抵御盐渍伤害;△′-二氢吡咯-5-羧酸合成酶(P5CS)和△′-二氢吡咯-5-羧酸还原酶(P5CR)基因、胆碱单加氧酶(CMO)和甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因、1-磷酸甘露醇脱氢酶(mtlD)和6-磷酸山梨醇脱氢酶(gutD)基因以及海藻糖合成酶基因等通过合成渗透保护物质维持细胞的渗透势、清除体内活性氧和稳定蛋白质的高级结构来保护植物免受盐渍胁迫伤害;植物细胞中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、抗坏血酸-谷光苷肽循环中的酶等在清除细胞内过多的活性氧方面起重要作用;水通道蛋白基因与晚期胚胎发生丰富蛋白(LEA蛋白)基因参与多种胁迫的应答,它们与保持细胞水分平衡相关;另外,与离子或渗透胁迫信号转导相关受体蛋白、顺式作用元件、转录因子、蛋白激酶及其它调控序列可以启动或关闭某些胁迫相关基因,使这些基因在不同的时间、空间协调表达,以维持植物正常的生长和发育。本文还在小结中从整体水平上阐述了植物感受盐渍胁迫和其应答的基本分子机理。为植物耐机理的进一步研究及培育耐植物奠定了理论基础。

  • 标签: 植物 耐盐基因 耐盐机制
  • 简介:转录因子可以调节众多下游基因的表达,在植物抗逆境中起重要的调节作用。以南方型紫花苜蓿Medicagosativa‘Millennium’的耐突变体为材料,以正常培养(MT_CK2)和胁迫(MT_N2)条件下的2个样品叶片进行转录组测序分析,并进行qRT-PCR验证RNA-Seq结果的可靠性,研究耐突变体叶片胁迫应答相关转录因子基因。结果表明:经过250mmol/LNaCl胁迫72h,共检测到30900个基因表达量发生了变化,7694个基因差异表达,共有隶属于50个转录家族的422个转录因子发生了差异表达,上调表达268个,下调表达154个。胁迫应答基因数量最多的是MYB基因家族,其次是WRKY、NAC、bHLH和AP2-EREBP转录家族。此外,候选出MsANT、MsbHLH36、MsNAI1、MsbZIP、MsbZIP73A、MsC3H、MsMYB85、MsNAD、MsMYB、MsNAC、MsTrihelix和MsWRKY等与胁迫应答相关的重要转录因子。本研究为揭示紫花苜蓿胁迫分子机制奠定基础。

  • 标签: 南方型紫花苜蓿 转录因子 叶片 盐胁迫
  • 简介:通过利用新一代高通量测序手段——转录组测序(RNA-Seq)技术研究巴西蕉(Musaparadisiaca)叶片在60mmol/LNaCl人工模拟胁迫0、12h、24h不同时间点的转录组分析。结果表明:胁迫12h上调和下调的DEGs(differential-expressedgenes)分别为2938个和2727个;24h分别有834个和893个。GO富集分析,差异基因主要在细胞过程、代谢过程、刺激响应、结合以及催化活性等。KEGG分析,差异基因主要涉及代谢途径、光合作用、黄酮类生物合成、苯丙素生物合成等。通过GO和KEGG显著性富集分析发现,NaCl胁迫12h后差异表达的基因数明显多于24h胁迫后的差异基因表达数。qRT-PCR验证了DEGs的表达趋势与RNA-Sep测序分析结果的一致,证明了RNA-Sep结果的准确性。本研究通过香蕉叶片转录组分析,为研究香蕉耐盐分子机制提供参考。

  • 标签: 巴西蕉 转录组 盐胁迫
  • 简介:草酸通常被认为是新陈代谢最终的惰性产物。近期的研究表明:在植物体内草酸()可以被进一步分解,其分解产物又参与了特定的生长发育过程及抗生物胁迫反应,因此植物体内草酸()的代谢又引起了人们的广泛关注。本文就植物体内草酸()的生物合成、存在形态及其被分解过程中的生理生化作用作一简要概述。

  • 标签: 草酸盐 形成 降解 作用
  • 简介:虎尾草(Chlorisvirgata)是禾本科虎尾草亚族的一种一年生草本植物,适应性极强,能在恶劣的盐碱化土壤上生长。本实验构建了虎尾草的cDNA基因文库,随机挑选出2300个克隆,并且通过点杂交分析在NaCl胁迫下这些基因的表达情况。结果表明有59个基因在NaCl胁迫下强烈表达,这些上调基因中23个同时也被NaHCO3胁迫表达。这个结果暗示了NaCl逆境与NaHCO3逆境在基因表达的应答机制存在明显的差异。59个基因可以分成8类:能量代谢(21.70%),信号转导(5.0%),氧化逆境(13.30%),光合作用(10.0%),生长发育(5.5%),转录因子(1.67%),各种酶类00.0%)和一些未知基因(28.3%)。从中选出了一些上调基因进行Northern杂交分析,Northern杂交表明这些基因中的有些是在根或叶中表达,与点杂交的结果有一致的趋势。

  • 标签: 虎尾草 ESTS 基因表达 胁迫 上调
  • 简介:甘氨酸甜菜碱是植物细胞内一种重要的调渗物质,胁迫下,甘氨酸甜菜碱的积累可以保护细胞内蛋白质的结构和功能,降低细胞水势,从而增强植物自身的耐能力。从大肠杆菌中克隆的胆碱脱氢酶基因(betA)是甘氨酸甜菜碱合成的关键酶基因,该基因编码的胆碱脱氢酶(CDH)可将胆碱一步合成为甜菜碱。本实验室已将胆碱脱氢酶基因(betA)转入到小黑杨花粉植株基因组中,并最终获得了4个转基因株系。本研究以4个转betA基因株系(TB1、TB2、TB3、TB4)及非转基因对照为试材,在浓度为1.2%的NaCl胁迫下,测定其甜菜碱含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量,并调查试材的害情况,计算害指数,目的是为了研究转基因株系的耐效果,从中筛选出耐能力较强的转基因株系。试验结果表明,4个转基因株系的甜菜碱含量均高于非转基因对照;在1.2%NaCl胁迫下TB1、TB2、TB3的超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性均高于非转基因对照,TB3低于对照:TB1、TB4的丙二醛含量低于对照,TB2、TB3与对照相近。进一步的害分析表明4个转基因株系中的TB1和TB4株系的害指数低于对照的42.1%和33.4%,TB2、TB3与对照无显著差异。综合各转基因株系的耐性及生理指标测定结果,4个转基因株系中,TB1、TB2的耐性明显优于对照,有希望用于盐碱地造林及推广。

  • 标签: 转基因小黑杨花粉植株 甜菜碱 耐盐性 抗氧化酶
  • 简介:本研究通过卷丹百合在不同浓度的胁迫下确定了盐浓度阈值,利用同源克隆和RACE技术获得了阈值浓度处理下卷丹百合MAPK基因的保守区(Genbank登录号:JQ437268),并对其进行生物信息学分析。同时利用了DNAman软件和Blastn序列比对在基因和蛋白角度分析了MAPK基因在阈值浓度处理下的表达情况。分析表明,卷丹百合阈值浓度为1.09mg/mL,MAPK基因保守区长627bp,推测编码209个氨基酸,有1个高度保守的区域(TRWYRAPE)存在于MAPK氨基酸序列中,通过NCBI上的BLAST比对分析,发现这段保守区序列为促分裂原活化蛋白激酶超家族的催化活性区。

  • 标签: 卷丹百合 促分裂原活化蛋白激酶(MAPK) 盐胁迫 阈值浓度 同源性
  • 简介:通过增加外源CaCl2和钙离子螯合剂EGTA处理后,研究香蕉幼苗在60mmol/LNaCl人工模拟的胁迫0、4h、8h、12h、24h和48h不同时间下,测定其叶片和根的CaM和Ca^2+-ATPase基因的相对表达量。结果表明,在NaCl胁迫过程中,香蕉幼苗在正常的生长条件下,其根和叶片的CaM基因和Ca^2+-ATPase基因均有表达。巴西蕉幼苗根在胁迫过程中CaM基因没有发生显著变化,但是粉蕉根却发生了显著变化,这可能与粉蕉耐性高于巴西有关。随着胁迫时间的延长,巴西蕉和粉蕉幼苗根的Ca^2+-ATPase基因的相对表达量均呈现先上升后下降的趋势。

  • 标签: 香蕉幼苗 盐胁迫 CaM基因 Ca2+-ATPase基因 荧光定量
  • 简介:为进一步研究血叶兰繁育生物学和杂交育种状况,本研究通过观察海南岛昌江霸王岭血叶兰开花动态,采用MTT法测定花粉活力及花粉寿命,联苯胺——过氧化氢法测定柱头可授性,并对其杂交指数及不同授粉方式进行研究。结果表明:(1)血叶兰群体花期为1月至4月初,花苞出现在1月中旬,现蕾期在2月初,始花期在2月中旬,约3~5d后进入盛花期。开花整齐度高,3月中下旬花量大幅减少,4月初花期基本结束;(2)血叶兰花粉活力和柱头可授性在开花第1天具有活力,花后2~6d花粉活力均大于85%,其柱头活力每阶段都高于花粉活力;贮藏温度和时间显著影响血叶兰花粉活力;随着贮藏时间的延长,花粉活力降低,贮藏60d后4℃的花粉活力为68.49%;(3)血叶兰杂交指数(OCI)为4,判断其繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者;人工栽培与野外人工异花异株授粉结实率为57.5%与100%,野外居群自然授粉结实率为26.3%,表明血叶兰还是倾向于异交授粉,人工授粉可提高血叶兰结实率。本研究初步探讨了血叶兰的开花生物学特性及繁育系统,可为血叶兰的合理开发利用及人工杂交育种工作提供理论依据。

  • 标签: 血叶兰 开花动态 花粉活力 柱头可授性 人工授粉
  • 简介:双精氨酸蛋白转运系统(twin-argininetranslocationsystem,Tat)在伴侣蛋白的校正监控下将已正确折叠的蛋白通过细菌细胞质膜和植物叶绿体类囊体膜。Tat分泌产物的信号序列具典型的双精氨酸基序,包含多拷贝的膜蛋白TatA、TatB和TatC。其中TarA和TatB基因在细菌中已进行了大量研究,但是植物中的作用机理尚不清楚。本实验以茄科植物马铃薯为研究对象,克隆基因并采用生物信息学手段进行序列比对,通过烟草脆裂病毒介导的基因沉默技术,结合半定量RT—PCR来解析StTatA和StTatB的功能。结果表明:马铃薯StTatA和StTatB与大肠杆菌、衣藻、番茄具有高度同源性,且在叶绿体发育过程中起重要作用。

  • 标签: 基因StTatA和StTatB 全长克隆 VIGS 半定量RT—PCR 功能分析
  • 简介:鲜切果蔬因其新鲜营养、方便而日益受到消费者的青睐,具有广阔的发展前景。由微生物引起的腐败变质及食源性疾病是影响鲜切果蔬质量与安全的重要因素,控制鲜切果蔬的微生物污染能够促进鲜切果蔬加工业健康稳定的发展,适当的气调包装(MAP)技术能有效的控制致病微生物繁殖,延长其货架期寿命。本综述介绍了气调包装技术以及气调包装对鲜切果蔬主要病原菌控制研究进展,同时展望了MAP技术在鲜切果蔬贮藏保鲜方面的发展趋势,为今后鲜切产业包装及贮藏方面研究提供参考。

  • 标签: 气调包装 鲜切果蔬 微生物
  • 简介:出于对转基因作物中标记基因的安全性考虑,植物转基因育种中标记基因的删除将成为未来研究的热点之一。位点特异性重组系统之一Cre/loxP系统是目前在植物遗传转化中应用较多,较成熟的一个标记基因删除系统。为了利用Cre/loxP系统构建一种可调控的标记基因删除系统,本研究首先从拟南芥中克隆了逆境诱导型的启动子rd29A,同时从质粒pCre上克隆了Cre基因,构建了含有rd29A:Cre:Tnos表达元件的中间载体,将这一表达元件插入到另一植物双元表达载体pKsb中,最终构建了含有loxP-Pnos—nptⅡ-Toes—rd29A—Cre-Tnos-loxP的可诱导型删除标记基因nptⅡ的植物双元表达载体。

  • 标签: CRE/LOXP系统 RD29A启动子 诱导型标记基因删除系统
  • 简介:本文应用CTAB法从37种竹类植物中提取基因组DNA,根据在GenBank中发表的5SrDNAITS和matK基因设计引物,通过PCR进行扩增。结果表明:37种竹子5SrDNAITS序列PCR产物大小约为450bp,在刚竹属内部无长度上的差异,但是舒竹(Phyllostachysshuchengensis)与其他刚竹属植物相比,有一个位点的差异(由A变为C)。因此,5SrDNAITS在属下水平上无法提供较大的信息量,变异性较低,不适于刚竹属属下水平的系统分类研究。同样,选取37种竹子中3个竹种的matK基因的PCR扩增产物直接进行测序,结果显示matK基因在竹亚科的属间长度上无差异,产物的长度约为1500bp,将测序结果进行同源性比对,在变异位点附近寻找多态性酶切位点,碱基序列上有一个位点的差异(BstNⅠ)。PCR-RFLP结果显示,共有3种竹子在此位点发生变异分别为:浙江淡竹(Phyllostachysmeyeri)、安吉金竹(Phyllostachysparvifolia)和黄古竹(phyllostachysangusta)。刚竹属植物的基因序列相当保守,片段中刚竹属间的绝对核苷酸差异不到1个,所提供的信息量不够充分。因此,叶绿体5SrDNAITS和matK基因序列不适用于刚竹属植物系统分类研究,但其可能适合在属或属以上分类等级竹类植物的系统分类中应用。

  • 标签: 竹亚科 刚竹属 5S RDNA ITS基因 MATK基因
  • 简介:杂种不育性是繁殖隔离的一种主要形式,数年来,尽管繁殖隔离在广泛的生物体体的进化生物学中已经成为一个关键问题,但仅有几个基因在繁殖隔离中被鉴定。亚洲种分为两个亚种,籼稻(indica)和精稻(japonica)。这两个亚种的杂交种通常为高度不育,水稻胚的一个特殊种群具有广泛的亲和性,与籼稻和精稻进行回交时能产生高度育性杂交种。在本研究中,我们利用图位克隆的方法,

  • 标签: 繁殖障碍 杂交种 亲和性 籼稻 调控因子 杂种不育性