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1.
铝毒抑制植物根系生长,是酸性土壤上限制作物产量的重要因素之一。ABC转运蛋白在金属离子转运和非生物胁迫应答等方面起作用。本研究以地毯草（Axonopus compressus）为材料,克隆了地毯草编码ABC转运蛋白AcABCG1基因,并对其进行了生物信息学和基因表达模式分析。结果表明,AcABCG1基因cDNA全长为2 434 bp,编码811个氨基酸残基,蛋白分子量为91.85 kD。亚细胞定位预测表明AcABCG1定位于细胞质膜上。定量PCR结果发现,金属铝（Al）、镉（Cd）和镧（La）处理均能显著增强AcABCG1基因在地毯草根系中的表达。不同铝浓度和时间处理进一步表明了AcABCG1基因在转录水平上响应铝胁迫。此外,AcABCG1基因在根中的表达量显著高于茎和叶中的表达量,且AcABCG1基因主要在0~1 cm根尖中表达。本研究结果为进一步挖掘AcABCG1基因参与地毯草耐铝毒的生物学功能奠定基础。 相似文献
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为筛选磷高效柱花草（Stylosanthes guianensis）种质并解析其根系适应低磷胁迫的机理,本试验水培了31份柱花草,开展了磷效率评价,分析了低磷胁迫对柱花草根系的影响,并检测了6个扩展蛋白基因（Expansins,EXP）响应低磷胁迫的表达模式。结果表明,低磷胁迫显著降低柱花草的干重和全磷含量。磷效率分析结合根系表型显示,TF291为磷高效高响应型,且低磷胁迫显著促进其根系生长,TF343为磷低效低响应型,且低磷条件下其根系生长显著受抑制。荧光定量PCR表明,低磷处理（-P）使SgEXPB2在TF291和TF343根系中的表达分别增加3.73倍和1.52倍（P<0.05）,SgEXLB1在TF291根系中表达增加1.61倍（P<0.05）。综上所述,本研究筛选到磷高效高响应型柱花草种质为TF291,且根系中SgEXPB2和SgEXLB1基因上调表达,可能参与柱花草适应低磷胁迫。 相似文献
3.
为探索铝激活苹果酸转运蛋白(Aluminum-activated malate transporter, ALMT)在植物适应酸性土壤铝毒害中的重要作用,本研究以柱花草(Stylosanthes guianensis)为研究材料,克隆了柱花草SgALMT1基因,并进行了生物信息学、亚细胞定位及基因表达分析。结果表明：SgALMT1基因全长为1 350 bp,编码450个氨基酸残基,蛋白分子量为50.6 kDa,包含6个跨膜结构域;亚细胞定位分析表明,SgALMT1蛋白定位在拟南芥原生质体细胞膜上,为膜蛋白。定量PCR结果表明,SgALMT1基因在柱花草叶中的表达量高于根中的表达量;铝处理增强了SgALMT1基因在柱花草根中的表达,表明SgALMT1基因可能参与了柱花草应对铝胁迫;另外,缺氮处理增强了SgALMT1基因在柱花草叶中的表达,而缺磷处理增强了SgALMT1在根中的表达。本研究结果为解析柱花草响应铝毒害和养分缺乏的机理提供了候选基因资源。 相似文献
4.
植物高亲和性K+转运蛋白基因（HKT）编码K+、Na+转运或K+-Na+共转运质膜通道蛋白,在植物抗逆过程中发挥重要作用。为了研究长穗偃麦草EeHKT1;4（GenBank： KF956112.1）的功能作用,构建了EeHKT1;4过表达植物表达载体转化拟南芥,进行拟南芥转基因植株的抗旱耐盐性评价分析。结果显示,正常生长条件下野生型（WT）与转基因株系的主根长度无差异,NaCl与甘露醇处理下WT和转基因株系根的生长受到抑制,转基因株系根长度均大于同等胁迫条件下（WT）的根长;正常生长条件下WT与转基因株系表型无显著差异,但在NaCl与甘露醇处理下WT表现出叶片萎缩和植株枯黄,转基因株系仅部分植株表现出叶片萎缩,同一胁迫条件下转基因株系的植株存活率皆高于WT。硝基氮蓝四唑（NBT）与二氨基联苯胺（DAB）染色结果显示,正常生长条件下WT与转基因株系叶片染色相对较浅,随着NaCl与甘露醇浓度提高,所有叶片染色程度逐渐加深且同等胁迫下WT染色程度高于转基因株系。以正常生长条件下基因的表达量为对照,随着NaCl浓度的增加,AtSOS1基因在WT和转基因植株中逐渐上调且在转基因中的表达量高于WT;AtNHX1基因在NaCl处理下上调表达且转基因植株中表达量低于WT,除转基因株系L5外并未检测到WT和转基因株系自身因NaCl浓度的提高AtNHX1基因表达量发生改变;在甘露醇处理下,AtRD29B和AtP5CS1基因均上调表达且转基因植株中表达量高于WT。综上所述,EeHKT1;4过表达降低了逆境胁迫下拟南芥中超氧阴离子和H2O2的积累,诱导抗逆基因上调表达,增强拟南芥抗旱耐盐性。 相似文献
5.
植物硝酸盐转运蛋白（Nitrate transporter，NRT）可有效转运NO3-，提升氮素利用效率。为了解析草地早熟禾（Poa pratensis）适应不同浓度及不同形态氮素、干旱胁迫机理，本研究以草地早熟禾为试材，对NRT1/PTR FAMILY 8.3基因进行克隆、生物信息学分析，并分析了不同浓度及不同形态氮素以及干旱下该基因表达情况。研究结果：草地早熟禾NRT1/PTR FAMILY 8.3基因包含典型的主要协同转运蛋白超家族（Major facilitator superfamily，MFS）结构域，与二穗短柄草（Brachypodium distachyon）高度同源；荧光定量PCR分析表明，该基因根部、叶部的表达量显著高于茎部；氮浓度为7.5 mM时，不同形态氮素诱导下，NaNO3处理组有利于该基因表达；无氮、高氮组（0，15 mM NaNO3）基因的表达量显著高于适氮组（7.5 mM NaNO3）；干旱胁迫可促进其表达。研究结果为探究NRT1/PTR FAMILY 8.3在不同氮素环境中的调节机制，培育氮素利用率高的优质草种提供理论基础。 相似文献
6.
磷是植物生长所必需的大量元素。高亲和磷转运子是控制植物对磷吸收和转运的主要蛋白。本研究以磷高效的柱花草基因型TPRC2001-1为对象,首先建立低磷胁迫下TPRC2001-1根系全长cDNA文库。通过同源克隆的方法,首次克隆到编码柱花草高亲和磷转运蛋白的基因,SgPT1。该基因全长cDNA为1 994 bp,编码538个氨基酸残基,蛋白分子量为59 kD。SgPT1蛋白具有高亲和磷转运子的结构特点,即含有“6+6”跨膜结构。而且,定量PCR分析结果表明低磷胁迫显著促进SgPT1在根部的表达,表明该基因可能参与低磷胁迫下磷的吸收和转运的过程。总之,以上结果表明SgPT1的加强表达可能是TPRC2001-1适应低磷胁迫的分子机制之一,为进一步研究柱花草适应低磷的分子机制提供候选基因。 相似文献
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镉胁迫对3种柱花草生长及植株镉积累和分配的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
利用不同浓度镉离子(Cd2+)溶液对3个柱花草(Stylosanthes spp.)品种进行不同程度的胁迫处理,以研究Cd2+胁迫对柱花草生长、镉积累及其分配的影响。结果表明:随着Cd2+浓度的增加,3种柱花草生长均受到抑制,Cd2+胁迫对西卡柱花草(Stylosanthes scabra cv.Seca)株高、分枝数、地上部和地下部生物量影响最大,其次是TPRC2001-1柱花草(Stylosanthes guianensis.TPRC2001-1),而热研2号柱花草(Stylosanthes guianensis cv.Reyan2)影响最小;在Cd2+胁迫下3种柱花草地上部和地下部Cd2+含量均显著增加,TPRC2001-1柱花草体内含Cd2+量较热研2号柱花草和西卡柱花草大;地上部富集系数随Cd2+浓度增加呈下降趋势,且在低Cd2+浓度(≤1 mg·kg-1)下更易富集Cd2+;Cd2+转运系数呈现先上升后下降。 相似文献
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Na+/H+逆向转运蛋白基因SOS1（salt overly sensitive 1）是植物在抵御盐胁迫过程中一个重要的必需基因之一。本研究在紫花苜蓿（Medicago sativa）叶片中克隆得到一个MsSOS1基因,编码859个氨基酸,具有一个CAP-ED superfamily结构域、一个Crp superfamily结构域和一个Na+/H+ Exchanger superfamily结构域。与鹰嘴豆、大豆、羽扇豆、花生和葡萄的一致性分别是91%,87%,85%,84%和77%。实时荧光定量PCR分析表明,MsSOS1基因在根、茎、叶和花中均有表达,其中在根中的表达量最高,花中最低。此外,MsSOS1基因在4℃、PEG和ABA的胁迫中的表达均受到调控,推测该基因的表达与紫花苜蓿的抗逆性有关。 相似文献
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光敏色素互作因子（PIFs）属于bHLH家族的一个亚家族,在植物光信号、激素信号传导和调控植物耐逆性等方面发挥重要作用。本研究从多年生黑麦草中克隆出一个PIF基因,其与拟南芥AtPIF5的亲缘关系最近,因此命名为LpPIL5-like（LpPIL5）。LpPIL5基因编码区序列（CDS）全长为1410 bp,具有5个外显子,编码470个氨基酸,具有典型的bHLH结构域和APB功能域,且其蛋白定位于细胞核。LpPIL5的启动子区域（1500 bp）具有ABRE、MBS和G-box等多种光、激素和逆境响应顺式作用元件。表达模式分析结果显示LpPIL5在叶片中表达量较高,而在根、茎、叶鞘等部位表达量较低。LpPIL5基因的表达受昼夜节律调控,且在光下的表达量显著高于黑暗。此外,聚乙二醇（PEG）、NaCl、CdCl2和高温逆境及6-苄基腺嘌呤（6-BA）和脱落酸（ABA）等激素处理显著抑制了叶片中LpPIL5基因表达,而在根中,LpPIL5基因的相对表达量在处理的12 h后明显增加,处理24 h时,显著高于对照。 相似文献
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本研究旨在探讨炎症因子（白细胞介素10, IL-10）对牛瘤胃上皮细胞中挥发性脂肪酸（VFA）吸收相关蛋白基因表达的影响。试验采用随机区组设计,在瘤胃上皮细胞体外培养条件下,研究50 ng·mL-1浓度的IL-10对牛瘤胃上皮细胞中核因子（NF-κB）、假定阴离子转运蛋白1（PAT1）、阴离子交换蛋白2（AE2）、单羧酸转运蛋白1（MCT1）、单羧酸转运蛋白4（MCT4）、钠氢离子交换蛋白1（NHE1）基因表达的影响。结果表明,在中性条件下,IL-10添加显著下调了NF-κB、PAT1、MCT1、NHE1基因的表达（P<0.05）,AE2基因的表达显著性上调（P<0.05）,而对MCT4基因的表达没有显著影响。在酸性条件下,IL-10添加组的NF-κB基因表达被显著性抑制（P<0.05）,而PAT1、MCT1、MCT4基因表达显著上调（P<0.05）。pH5.5组与pH7.2组比较,pH5.5组NF-κB基因表达显著性上调（P<0.05）。结果提示,在炎症条件下,白细胞介素10作为一种抗炎因子,可以缓解瘤胃上皮细胞炎症反应从而促进VFA吸收相关蛋白基因的表达。 相似文献
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为了解盐胁迫对燕麦(Avena sativa L.)K+,Na+积累和质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因(AsSOS1)表达的影响,本研究以耐盐的‘青永久195’和敏盐的‘709’为材料,分别用0,30,60,90,120,150 mmol·L-1NaCl和0,0.5,1,2,4,8 mmol·L-1 KCl处理24 h,并用30,150 mmol·L-1 NaCl和0.5,8 mmol·L-1 KCl互作处理0,12,36,72 h,分析燕麦根和叶中K+,Na+积累、离子平衡及AsSOS1基因的表达情况。结果表明：K+含量和K+/Na+随盐浓度的增加和处理时间的延长有所下降,‘青永久195’的K+含量和K+/Na+高于‘709’;叶片中的K... 相似文献
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盐碱胁迫对盐地碱蓬生长、有机酸等溶质积累及其生理功能的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究碱蓬（Suaeda salsa（L.） Pall.）适应盐碱生境的关键生理机制,以盐地碱蓬为试验材料,采用人工模拟盐、碱胁迫的处理方法,测定其生长指标、根和叶片细胞液中有机酸等溶质积累并对其功能进行分析。结果表明：盐胁迫并不影响碱蓬的生长,而碱胁迫则抑制其生长。盐碱胁迫下有机酸为碱蓬根和叶片中主要的渗透调节物（除Na+,K+）。离子平衡方面,盐碱胁迫下,Na+和K+是正电荷的主要贡献者,而有机酸在平衡正电荷方面起主导作用。盐碱胁迫（尤其碱胁迫）由于Na+激增、阴离子亏缺,正负电荷严重失衡,诱导合成大量有机酸以保证电荷平衡和pH稳定。综上,盐碱胁迫下碱蓬积累的有机酸在渗透调节、电荷平衡及调节pH方面均起到主导作用。有机酸的积累是碱蓬适应盐碱胁迫重要的生存策略之一。 相似文献
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镉（Cd）是矿区重金属污染的主要元素之一，严重限制了植物的生长、发育。细胞分裂素（CTK）能够缓解镉对植物的毒害，但具体机制尚不清楚。本研究克隆了多年生黑麦草CTK信号通路基因LpARR10，该基因具有6个外显子，编码598个氨基酸。进化分析表明，LpARR10与拟南芥B类ARR转录因子（B-ARRs）聚为一组，其中与AtARR10和AtARR12的亲缘关系较近。氨基酸序列分析结果显示，LpARR10具有B-ARRs典型的磷酸受体结构域、磷酸化和金属离子结合位点。表达模式分析表明，CTK（25 μmol·L-1 6-BA）和Cd（200 μmol·L-1 CdCl2）处理0.5、2、6、12、24和48 h均显著提高了黑麦草根部LpARR10的表达；而在叶片中，LpARR10的表达仅在CTK和Cd处理2和6 h后显著升高。过量表达LpARR10转基因和野生型拟南芥在无Cd的MS培养基上生长10 d后，根长和鲜重没有显著差异；而在含有Cd（180 μmol·L-1 CdCl2）的MS培养基中，过量表达转基因株系的根长和鲜重显著高于野生型对照。综上，LpARR10在细胞分裂素调控的植物耐镉机理中发挥重要作用。 相似文献
14.
旨在对转录组测序中单羔组对多羔组TGFβ2和PPP3CA基因的上、下调结果进行验证，并探究黔北麻羊TGFβ2和PPP3CA基因对卵巢颗粒细胞的调控机制。本研究以单、多羔黔北麻羊母羊为试验对象。通过RT-qPCR技术检测TGFβ2与PPP3CA基因在单、多羔黔北麻羊性腺轴中的表达水平；构建目的基因真核表达载体。培养黔北麻羊卵巢颗粒细胞，并利用脂质体转染法将pEGFP-N3-TGFβ2、pEGFP-N3-PPP3CA重组质粒导入卵巢颗粒细胞，检测培养基中雌二醇（E2）、孕酮（P4）的浓度。利用CCK-8和Annexin V-FITC法检测TGFβ2、PPP3CA基因对卵巢颗粒细胞增殖、凋亡的影响。随后，利用RT-qPCR从细胞水平检测超表达TGFβ2、PPP3CA基因对TGFβ2、PPP3CA、GnRHR、FSHR、BMP4、TIMP3基因表达的影响。RT-qPCR结果表明，TGFβ2与PPP3CA基因在被检测的组织中均有表达，且在单羔组中的表达量普遍高于多羔组；免疫荧光法证实，所培养的细胞为黔北麻羊卵巢颗粒细胞；TGFβ2与PPP3CA基因真核表达质粒导入细胞后，在极显著提高TGFβ2与PPP3CA基因表达的同时，能够极显著地抑制卵巢颗粒细胞中FSHR、GnRHR、BMP4、TIMP3基因的表达（P<0.01）。细胞增殖与凋亡结果显示，TGFβ2与PPP3CA基因能够促进颗粒细胞凋亡，抑制其增殖。酶联免疫吸附试验结果表明，TGFβ2与PPP3CA基因能够显著促进E2的分泌，但对P4的分泌无显著影响。本研究成功构建了TGFβ2、PPP3CA基因真核表达载体，荧光定量结果表明，超表达TGFβ2、PPP3CA基因抑制了繁殖相关基因的表达，提示TGFβ2、PPP3CA基因对山羊繁殖相关基因表达有一定的影响。为进一步研究TGFβ2、PPP3CA基因对黔北麻羊繁殖力的影响提供基础数据。 相似文献
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盐胁迫对砂蓝刺头不同器官中离子分布的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
砂蓝刺头为广泛分布于北方沙漠的一年生草本植物。本研究以砂蓝刺头幼苗为试材,采用营养液培养法研究了不同浓度NaCl 胁迫下(盐浓度分别为0, 100, 200, 300, 400 mmol/L)砂蓝刺头幼苗胁迫6 d后植株含水量变化,测定不同器官中Na+、Cl-、Si4+、K+、Ca2+的含量,并分析了K+/Na+、Ca2+/Na+、Si4+/Na+值的变化。研究结果表明,盐胁迫下,砂蓝刺头幼苗含水量在盐处理浓度为100,200,300,400 mmol/L时分别比对照升高了9.86%,1.41%,4.23%,8.45%,说明盐胁迫下植株提高了组织含水量,这将在一定程度上稀释了体内盐离子,减弱盐胁迫造成的生理干旱。盐胁迫下砂蓝刺头根部的Na+和Cl-含量高于叶片,这有利于渗透调节,同时减弱了盐胁迫对地上部的毒害;根系Si4+、K+、Ca2+的含量及K+/Na+、Ca2+/Na+、Si4+/Na+值比对照显著性下降,叶部Si4+、K+的含量和K+/Na+,Ca2+/Na+,Si4+/Na+值比对照有所增加或差异不显著,这有利于维持地上部分离子稳定。分析离子选择性吸收的SNa+,K+数据发现,盐胁迫下砂蓝刺头根部拦截了部分Na+减缓了对地上部分的伤害,叶片对K+吸收具有很好的选择性, 对于维持地上部分离子平衡和正常的光合作用具有重要意义。 相似文献
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低磷胁迫对崖州硬皮豆生长及酸性磷酸酶活性的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
本试验为探究硬皮豆（Macrotyloma uniflorum）对低磷胁迫的响应机制,以‘崖州硬皮豆’为材料,采用水培方法,分析了不同磷浓度（5 μM,100 μM和250 μM KH2PO4）处理对硬皮豆生长和生理特性的影响。结果表明：与100 μM和250 μM磷处理相比,5 μM低磷处理抑制了硬皮豆株高、复叶数、叶面积、总根长,根表面积和根体积以及植株干重。同时,5 μM磷处理显著降低了地上部和根部磷含量、降低了叶片和根系可溶性磷含量和细胞壁磷含量;与100 μM和250 μM磷处理相比,5 μM磷处理增加了叶片和根系总酸性磷酸酶（Acid phosphatase,ACP）活性和细胞壁ACP活性;5 μM磷处理下叶片和根系总ACP活性是250 μM磷条件下的1.5~1.6倍,而叶片和根系细胞壁ACP活性是250 μM磷条件下的1.2~1.3倍。因此,提高酸性磷酸酶活性可能是硬皮豆响应低磷胁迫的重要机制。 相似文献
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研究了不同浓度的赤霉素及其抑制剂烯效唑和多效唑对草地早熟禾生长及赤霉素相关基因表达的影响，为外源生长调节剂在草坪养护管理中的高效利用提供理论依据。以1/2 Hogland营养液培养的草地早熟禾为材料，随机分成7组，分别施用不同浓度的赤霉素、烯效唑、多效唑，测定根及叶片的生长量、叶绿体分布、叶绿素含量以及赤霉素相关基因的表达量。结果显示：与对照比较，外源烯效唑和多效唑均显著抑制草地早熟禾的伸长生长以及干/鲜重，但提高了根冠比、叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量（P<0.05）；增加了叶肉细胞层数，使叶绿体充满在叶片上下表皮之间的叶肉细胞中；赤霉素合成代谢途径关键酶基因PpKAO、PpKS1、PpGA3ox、PpGA2ox表达量显著下调，赤霉素信号转导受体蛋白基因PpGID1显著上调（P<0.05）。外源赤霉素对草地早熟禾的伸长生长具有促进作用，但降低了根、叶的干/鲜重，提高根冠比，显著提高了赤霉素分解基因PpGA2ox表达量（P<0.05）。总之，烯效唑、多效唑对草地早熟禾生长发育及基因表达的调控作用与赤霉素相反，但无明显浓度效应；在草坪修剪后立即喷施1000倍的烯效唑或多效唑，对减少用工成本，增加草坪观赏性、提高园林绿化中的草坪草管护水平具有重要意义。 相似文献
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分离自青海大格勒干旱沙地的解淀粉芽孢杆菌DGL1(Bacillus.amyloliquefaciens)被证实能够促进青海本地燕麦(Avena sativa)品种‘青燕1号’的生长。为了揭示DGL1促进燕麦生长的分子机制,本研究通过Illumina高通量转录组测序技术分析燕麦根部与菌株DGL1菌悬液分别互作2h,4h,8h,12h的处理组与对照组(CK)间的转录组差异表达基因,并通过GO富集、KEGG Pathway富集分析燕麦地上部分差异表达基因的相关代谢通路及关键基因。结果表明：燕麦根部与DGL1菌悬液互作2h,4h,8h和12h,燕麦叶部分别有1894,6130,8033和12215个差异表达基因,显著富集在氨基酸代谢、植物光合作用、次级产物代谢通路和与燕麦生长发育调控等相关代谢途径;通过KEGG富集分析发现IAA合成的色氨酸代谢途径中生长素早期响应蛋白编码基因AUXI、茉莉酸信号途径中核心受体编码基因COI1,铵转运蛋白编码基因AMT等基因显著上调,推测菌株DGL1对燕麦的促生机制是通过促进燕麦光合作用、激素代谢、次生代谢物合成、氨基酸代谢等多个途径相互协调的结果。 相似文献