水分胁迫对水、旱稻幼苗POD活性的影响

以四种抗旱性不同的水、旱稻幼苗为材料,采用愈创木酚分光光度法测定了不同生长时期、水分胁迫以及水分胁迫处理后复水幼苗的POD活性,并与同样条件下水、早稻幼苗SOD活性变化进行比较。结果表明,不仅水、旱稻幼苗SOD活性在不同发育时期、不同水分条件发生有特定规律的变化,而且POD活性也具有类似或同步的变化,即抗旱性较强的旱稻品种在水分胁迫时POD活性上升幅度大于水稻,复水后旱稻POD活性下降的幅度也比水稻大.由于SOD和POD在生化功能上具有偶联作用以及实验结果的相似性.故可以认为,不同水分条件水、旱稻幼苗POD活性的变化和SOD一样能够反映品种间抗旱能力的差异.     

水分胁迫对水、旱稻幼苗SOD活性的影响

以4种抗旱性不同的水、早稻品种在水分胁迫条件下的幼苗为材料,采用氮蓝四唑(NBT)光还原法定量测定SOD活性,探讨SOD活性的变化与水、旱稻抗旱能力的关系。结果表明,受到水分胁迫幼苗的SOD活性均高于对照;旱稻品种幼苗的SOD上升幅度高于抗旱性较弱的水稻品种;经缺水处理的幼苗复水后,旱稻品种SOD活性下降幅度高于水稻品种。可以认为,SOD活性在不同水分条件下的变化能够反映品种间抗旱能力的差异;通过测定不同水分条件下各品种幼苗SOD活性上升或下降的幅度,可做为判定某一品种抗旱能力的参考指标。     

发菜中麦芽寡糖基海藻糖合成酶的抗体制备及鉴定

通过PCR法从发菜总DNA中克隆到编码麦芽寡糖基海藻糖合成酶基因前645bp的催化位点保守序列的片段,将该基因片段在大肠杆菌中表达,得到符合预期大小的重组蛋白．将该重组蛋白纯化回收用于制备该酶的特异性抗体．检测表明抗体具有较高效价．利用该抗体检测干旱胁迫下发菜藻丝体中该酶的表达量表明干旱胁迫条件下该酶的表达量增加：且与海藻糖积累量呈正相关,可能参与发菜的抗逆性保护作用．     

钙离子对干旱胁迫下铁皮石斛愈伤组织可溶性蛋白表达的影响

采用铁皮石斛愈伤组织为材料,利用PEG 6000模拟干旱胁迫,同时施以Ca Cl2或Ca(NO3)2两种外源钙处理,采用SDS-PAGE凝胶电泳技术对其可溶性蛋白表达情况进行分析,研究铁皮石斛抗旱机制以及Ca2+对铁皮石斛抗旱性的影响。结果显示:在干旱胁迫下,铁皮石斛会表达出一系列特异性蛋白,表明这些蛋白的出现可能与信号传导或抵御干旱胁迫有关;通过适当钙处理能够诱导出新的蛋白产生,同时使其他蛋白稳定表达,表明钙离子作为植物体内第二信使,起到信号传递和激活的作用。     

ASI基因家族结构及表达分析

为研究编码α-淀粉酶/枯草杆菌蛋白酶抑制剂（α-amylase/subtilisin inhibitor, ASI）的基因结构特征及功能,本研究利用NCBI、Phytozome等平台工具鉴定到来源于23种植物的33个ASI基因家族成员,分析其进化特点及其编码蛋白的理化性质和保守基序等信息.同时结合RT-qPCR技术分析水稻ASI在干旱和盐胁迫条件下的表达模式.结果表明,ASI基因家族具有较高的保守性,但其编码蛋白上下游区域的保守性强弱不一,同时顺式作用元件预测结果提示ASI基因可能参与植物生长发育调控、响应生物及非生物胁迫等生理过程. RT-qPCR分析发现,较未胁迫条件下,幼苗期水稻的根、叶鞘和叶片等组织中RASI基因发生了不同的表达变化,提示ASI基因可能具有多样性的生物学功能.     

甘蓝型油菜CCCH基因BnaA07g26050D的克隆及表达分析

油菜是我国重要的油料作物,它的产量受到各种逆境胁迫的影响.我们之前的研究表明,拟南芥CCCH锌指蛋白At C3H14控制植株生长发育的诸多过程.在本研究中,我们证实甘蓝型油菜CCCH基因Bna A07g26050D(At C3H14的同源基因)响应盐胁迫和干旱胁迫.Bna A07g26050D蛋白C端包含两个串联的CX8CX5CX3H结构域,在酵母中具有转录激活活性,类似于At C3H14.将Bna A07g26050D融合GFP转化拟南芥原生质体,发现其主要定位于细胞质和P-body中.qRT-PCR检测Bna A07g26050D基因的组织表达模式,结果表明该基因主要在上部茎、根和花中大量表达,而在其他组织中表达较低.此外,qRTPCR证实Bna A07g26050D基因在盐胁迫和干旱胁迫下表达量都明显上调,证明该基因可能参与干旱和盐胁迫.我们的研究为利用基因工程技术培育耐盐、旱油菜新品种提供了基因源.     

用基因芯片技术分析干旱胁迫下生殖生长期大麦的基因表达

耐旱性是干旱地区稳定和增加大麦产量的一个关键因素。鉴定出与耐旱性相关的功能基因,一方面可了解大麦的耐旱机理,同时还可以促进利用生物技术来改良大麦的耐旱性。在研究中,2个在耐旱性上具有明显差异的大麦品种Tadmor(耐旱)和WI2291(干旱敏感)被选作材料,采用22000个ESTs(基因表达序列标签)的Affymetrix大麦基因芯片Barley1来分析生殖生长期干旱胁迫下2个大麦材料的差异表达基因。研究结果表明,干旱胁迫下2个大麦材料中有77个共调节基因,其中部分基因已被报道过可能与抗旱性相关。这些基因中已有功能注释的基因按其生物学功能被分为14组,猜测它们是干旱胁迫的响应基因,在抗旱性上可能不起重要作用,或者是必需的但单独不足以提高大麦的抗旱性。进一步比较2个材料差异表达的基因,发现二材料之间有372个受干旱调节基因的差异。这些基因中有功能注释基因的生物学功能中可分为15组,其中一些已被认为与抗旱性相关;而对那些未知功能的基因,推测可能亦在大麦的抗旱性上扮演一定的角色。研究所得结果可为阐述生殖生长期大麦的耐旱性机理提供新的认识。     

水分胁迫对全生育期水、旱稻SOD活性的影响及其与抗旱性的关系

以５种抗旱性不同的水、旱稻品种在水分胁迫下全生育期的茎叶为实验材料，采用ＮＢＴ光还原法测定ＳＯＤ活性，探讨不同品种全生育期的不同阶段对水分胁迫的反应及其与抗旱性的关系．结果表明，受到水分胁迫的水、旱稻ＳＯＤ活性均高于对照；孕穗期和抽穗期是水分敏感期，在孕穗期ＳＯＤ上升１９．６０％，抽穗期上升６．４０％；成熟期ＳＯＤ活性平均下降１１．７３％，不同品种在此期间ＳＯＤ活性下降幅度有明显差别，旱稻品种下降１７％～２６％，水稻品种下降７％左右     

一个麻疯树C2H2型锌指蛋白基因JcZFP1的克隆与表达分析

从麻疯树胚乳cDNA文库中克隆得到一个C2H2型锌指蛋白基因,JcZFP1,全长931bp,开放阅读框全长735bp,编码244个氨基酸残基,等电点pI=7.0,分子量PA=27.38kD.C2H2型锌指结构位于第81至103个氨基酸残基中,包括植物锌指蛋白特有的保守氨基酸序列QALGGH.在该基因的顺式作用元件上发现了与生长发育和逆境胁迫相关的启动元件.荧光定量PCR(qPCR)检测发现,JcZFP1基因在麻疯树各器官中的表达量依次为:绿果皮花叶根茎种仁,且幼嫩器官表达量高于成熟器官;对麻疯树幼苗进行低温、干旱胁迫时,JcZFP1基因的表达量明显增加,表明该基因可能在麻疯树的生长发育及逆境胁迫应答过程中起重要作用.     

拟南芥PAL基因家族鉴定及表达模式分析

为研究苯丙氨酸解氨酶（PAL）作为苯丙烷类代谢途径的关键酶,在植物响应环境胁迫过程中的重要作用,本研究利用HMMER、Pfam与SMART等工具,从拟南芥全基因组中筛选获得 9 个PAL成员,分析其编码酶蛋白的理化性质、二级结构与保守基序等信息.同时,结合转录组与定量PCR分析PAL成员在干旱与盐胁迫条件下的表达模式.结果表明,拟南芥PAL成员的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成;亮氨酸和丙氨酸为含量较高的氨基酸残基;拟南芥PAL成员含有 20 种不同的保守基序,其中motif6含有ASG活性位点,为所有PAL成员所共有;较多PAL成员具有光响应、激素响应、胁迫响应和生长发育相关的顺式调控元件.转录组学与定量PCR分析发现,AT3G53260.1、AT3G53260.2与AT3G47660.1的mRNA表达水平在干旱与盐胁迫后发生显著变化,推测这 3 条基因可能参与拟南芥对干旱及盐胁迫的响应过程,表明PAL基因在调控植物生长发育与非生物胁迫响应过程中发挥重要作用.     

POD活性与水稻抗旱性的关系

以５种抗旱性不同的水、旱稻品种在水分胁迫条件下全生长期的叶为实验材料，采用愈创木酚法测定ＰＯＤ活性，探讨不同水稻品种生长期对水分胁迫的反应及其与抗旱性的关系．结果表明，受到水分胁迫的水、旱稻ＰＯＤ活性均高于对照；孕穗期和抽穗期是水分敏感期，在此期间，ＰＯＤ活性上升的幅度高于其它生长期；拔节期和成熟期是水早稻全生长期中ＰＯＤ活性较低的时期．可以认为，在水分胁迫时，ＰＯＤ活性变化与在大田种植的水、旱稻抗旱性有一定的相关性．通过测定水分胁迫条件下敏感期ＰＯＤ活性变化幅度，可作为某一品种抗旱能力的生物化学指标．     

丛枝菌根真菌对植被混凝土中黄花决明生长和抗旱性的影响

干旱胁迫是植被混凝土技术在干旱半干旱地区进行生态修复的最大障碍之一.本研究采用盆栽试验法,探究干旱胁迫下接种摩西斗管囊霉(FM)和根内根孢囊霉(RI)对植被混凝土中黄花决明生长、抗旱性的影响.试验设置为双因素(3种水分×3种接种处理)完全随机试验.结果表明：相同干旱胁迫下,与对照组相比接种AMF能减缓干旱对黄花决明根长和总生物量的抑制作用,但会降低黄花决明的株高.接种AMF显著提高干旱胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,同时降低丙二醛(MDA)含量,其中RI对上述指标的的作用效果显著高于FM.干旱胁迫导致可溶性糖(SS)和脯氨酸(Pro)含量显著升高,可溶性蛋白(SP)含量显著降低.接种AMF对提高干旱胁迫下SS和SP含量效果显著,但显著降低Pro含量.通过主成分分析法对不同处理下黄花决明抗旱性进行综合评价发现,接种AMF能有效提高黄花决明抗旱性,其中接种RI对于提高植被混凝土中黄花决明抗旱性的作用优于FM.     

水分胁迫对全生育期生,旱稻SOD活性的影响及其与抗旱性…

以５种抗旱性不同的水、旱稻品种在水分迫迫下全生育期的的茎叶为实验材料，采用ＮＢ Ｔ光还原法测定ＳＯＤ活性，探讨不同品种全生育期的不同阶段对不分胁迫的反应及其与抗旱性的关系。     

水稻抗旱机制及相关基因研究进展

本文对水稻在干旱胁迫下的伤害机理进行了总结和综述,干旱胁迫会诱导水稻特定基因表达,这些基因的表达和调控能使水稻抵御干旱胁迫的伤害。在此通过简要概述水稻抗旱机制和抗旱相关基因一些进展,为提高水稻抗旱性和抗旱育种提供相关参考。     

两类转基因烟草在实验和田间环境下的抗旱比较(英文)

尽管干旱应答基因在植物抗旱中的功能已得到广泛认可,但其在不同条件下对植物抗旱的贡献至今未见系统地比较和研究报道.本研究以转基因烟草为实验材料,对两类不同的基因,即干旱应答基因(如At DREB1B和At CBL1)及根系形态建成调节基因(如iaa M和At CKX3)的抗旱能力进行了比较.用根系特异启动子PYK10(P10)驱动At CKX3,35S:At CKX3和P10:iaa M进行烟草转化,结果表明其能明显促进转基因植株的根系生长和发育.虽然干旱应答基因(35S:At DREB1B,35S:At CBL1)以及35S:iaa M的转化植株在实验室可控条件下抗旱性明显提高,但是在田间条件下,这些转化植株对干旱胁迫却变得敏感.而根系形态建成调节基因(P10:At CKX3,35S:At CKX3,P10:iaa M)的转基因植株虽然在实验室环境下未表现抗旱,但在田间条件下能耐受干旱.该研究证明转基因植物的抗旱性会随着环境变化而改变,在田间自然条件下,操纵植物根系生长的基因对提高植物抗旱性更加重要.     

POD活性与水稻抗旱性的关系

以５种抗旱性不同的水、旱稻品种在水分胁迫条件下全生长期的叶为实验材料，采用愈创木酚法ＰＯＤ活性，探讨不同水稻品种生长期对水分胁迫的反应及其与抗旱性的关系。结果表明，受到水分胁迫的水、旱稻ＰＯＤ活性的高于对照；孕穗期和抽穗期是水分敏感期，在此期间，ＰＯＤ活性上升的幅度高于其它生长期。拔节期和成熟期是水旱稻全生长期中的ＰＯＤ活性较低的时期。     

干旱胁迫下甘蓝型油菜相关抗旱基因的表达分析

以抗旱性较强的甘蓝型油菜Holiday为材料,在开花初期对油菜进行干旱胁迫处理,采用RT-qPCR技术分析ABA2、BnSOS2、BnCS、CAM、CBF4、PIP1这6个油菜抗旱相关基因在干旱胁迫第1天、3天、5天、7天在根、茎、叶、花和青荚中的表达量.结果表明,干旱胁迫下,6个抗旱相关基因在油菜的不同器官中均出现了上调表达;在不同干旱胁迫下,各基因表达量呈现不同的变化趋势;在相同的器官中,各基因的表达量存在明显的不同,累积表达量表现为根中ABA2最大、CBF4最小,茎中CAM最大、CBF4最小,叶中PIP1最大、ABA2最小,花中CBF4最大、BnSOS2最小,青荚中BnCS最大,CBF4最小.说明植物在受到干旱胁迫时,不同的抗旱途径对干旱胁迫的响应程度是不同的;不同器官中各抗旱相关基因与胁迫时间的相关性分析表明,CAM基因在茎中的表达量、CBF4基因在花中的表达量与胁迫时间呈显著正相关.     

干旱、盐胁迫对济麦22生长及CKX4基因表达的影响

为探究逆境胁迫对小麦生长发育以及CKX4基因表达情况的影响,以济麦22为试验材料,测定不同浓度PEG干旱胁迫和NaCl盐胁迫下济麦22的生长量、叶绿素含量、根细胞活力、叶绿素荧光参数以及TaCKX4基因表达量。结果表明:胁迫处理后的各生理指标与对照相比差异具有统计学意义,其中40%PEG胁迫下济麦22幼苗长势最差;济麦22 PSⅡ的实际量子产量(Y(Ⅱ))和光化学淬灭系数(qp)均表现为随着处理溶液浓度增加而降低的趋势;重度干旱和盐胁迫下TaCKX4基因表达量各自组间的差异均具有统计学意义,分别在0.5和1 h转录达到最高水平,基因均上调5倍左右,表明小麦受胁迫24h内CKX4基因表达上调,促进细胞分裂素降解以保证植株正常生长发育。本研究通过测定干旱和盐胁迫下济麦22的生长发育以及CKX4基因的表达情况,发现其外在表型、内在生理和CKX4基因表达均受到显著影响,验证了CKX4基因通过上调表达量抑制细胞分裂素累积,促进根的生长发育和对养分的吸收而适应逆境,可对后续研究耐逆性强的优质小麦提供数据和理论支持。     

柠檬醛诱导的拟南芥抗旱性及差异表达基因分析

本研究旨在探讨柠檬醛在植物抗旱方面的潜在应用价值.以不同浓度的柠檬醛处理拟南芥,我们发现200μmol/L柠檬醛处理的拟南芥在随后干旱胁迫下的存活率高达80%,而未经柠檬醛处理的对照组只有40%左右.转录组测序(RNA-seq)分析发现经200μmol/L柠檬醛处理后有230个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),DEGs在GO功能注释和KEGG通路中分别显著富集为应激反应和内质网中的蛋白质加工,且上调表达的DEGs许多都与热激蛋白家族相关.从中挑选4个(AT1G07400,AT2G26150,AT4G25200,AT4G12400)进行RT-qPCR验证,发现其反映的表达水平和RNA-seq数据一致.本研究表明200μmol/L柠檬醛处理可以诱导拟南芥产生抗旱性,并可能通过热激蛋白使干旱胁迫后部分解折叠的功能蛋白恢复生理活性状态,从而使拟南芥显示出对干旱更强的耐受性和抵抗力.     

6个大豆GmBES1基因干旱诱导表达及启动子分析

BES1/BZR1转录因子在油菜素内酯信号通路中发挥重要作用，该通路调控植物的生长发育及对各种胁迫的抗性。本研究对6个大豆GmBES1基因在干旱胁迫下的表达量进行检测，同时对6个Gm BES1基因启动子中的顺式作用元件进行预测分析。实时荧光定量PCR结果显示，6个GmBES1基因在干旱胁迫下的表达量随着时间存在不同程度的变化，其中GmBES1-9的表达量升高最明显。启动子序列预测分析结果显示，GmBES1-2/3/6/9/11/12启动子序列中分别含有3、6、4、3、4和7种激素及逆境响应相关顺式作用元件。这些结果为大豆GmBES1基因的抗旱机制研究及应用提供理论依据。