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胡杨异形叶抗氧化能力的比较 总被引：1，自引：1，他引：0
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[目的]研究胡杨异形叶发育的细胞与分子调控机制,揭示胡杨的生态适应性。[方法]利用SDS-PAGE及2-DE技术提取及分离同一株胡杨成年树异形叶片的蛋白质,建立适合胡杨叶片蛋白质分离的电泳技术。[结果]发现异形叶蛋白质的表达存在明显差异。由SDS-PAGE图谱可以看出,分子量为57.2,13.2,30.2,23.9,35.9及33.3 kD处的蛋白谱带差异明显。双向电泳图谱表明,胡杨叶蛋白多为分布在pH值5.0~6.5,20~40 kD之间的酸性低分子量蛋白质;共发现73个差异点,其中在锯齿卵圆形叶片中表达丰度上调的为51个点,下调的为22个点。[结论]推测在长期的进化过程中,胡杨叶片基因的调控表达发生改变而长出不同形状的叶片,以更好地适应环境。 相似文献
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【目的】 运用现代分子生物学及高通量测序技术,研究不同品种玉米雄穗花器官分化期响应干旱胁迫的差异miRNA和其靶基因,挖掘和鉴定与玉米发育相关的基因,分析其性状差异的信号通路及分子调控网络。【方法】 以耐旱自交系"PHBA6"和干旱敏感自交系“吉63”为研究对象,应用深度测序技术进行miRNA文库构建,鉴定其差异表达的 miRNA,对差异表达mi RNA及其靶基因进行功能注释、聚类分析及通路富集。【结果】 鉴定了总共337种前体miRNA,其中包含289种已知的miRNA和48种新的miRNA。在3个文库,两个分组中共有155种差异表达miRNA。基于GO功能分类及遗传和基因组(KEGG)的功能富集显示,这些miRNA可能通过靶向一系列与胁迫相关的基因而在干旱胁迫中发挥作用。至少55个预测的靶基因进一步被60个miRNA调控。NAC,MYB和MAPK基因家族在干旱胁迫下评分最高,在植物抗旱中重要作用。一系列miRNA与这些排名靠前的基因相关,包括miR164、miR172、miR1520、miR6158、ghr-n24、ghr-n56等。【结论】 miRNAs可能在玉米雄穗花器官分化期耐旱中发挥重要作用,miRNAs的筛选为分子辅助育种和转基因育种将提供新的靶标。 相似文献
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以乌海胡杨岛上胡杨幼树和大树的异形叶为实验材料,研究异形叶的叶绿素荧光动力学参数、含水量以及自由水和束缚水比值变化特征。结果表明:幼树披针形叶片F0、Fm、Fv/Fm和Fv/F0的值最小,而大树卵圆形叶片的Fm、Fv/F0和Fv/Fm值最小,锯齿卵圆形叶片的F0值最小。与幼树相比,大树异形叶的自由水含量均有不同程度的上升,其中以披针形叶片自由水含量上升幅度最大,为78.94%;锯齿卵圆形和卵圆形叶片分别上升了10.60%和10.99%。幼树叶片的自由水含量与Fv/Fm、Fv/F0呈极显著正相关关系,大树叶片的含水量与Fv/Fm、Fv/F0呈极显著正相关关系。 相似文献
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胡杨多态叶光合和水分生理的比较 总被引：2，自引：2，他引：0
对胡杨大树典型多态叶-锯齿卵圆形和披针形叶的光合特性、气孔特性及水分生理进行了系统研究。结果表明,锯齿卵圆形叶的Pn高于披针形叶。自然条件下,锯齿卵圆形叶的光补偿点为60 μmol/(m2•s),披针形叶为75 μmol/(m2•s),两种叶的光饱和点都在 1 800 μmol/(m2•s)以上, 在自然状态下都达不到光饱和点。锯齿卵圆形叶的Tr、气孔密度及大小均大于披针形叶,气孔开放率略小于披针形叶,Ψ100、Ψ0以及二者的差值均小于披针形叶。锯齿卵圆形叶的体积弹性模量(ε)为8.432 4,披针形叶为2.359 7。锯齿卵圆形叶枝条的平均导水率为6.61×10-5 kg/(s•MPa),披针形叶为5.19×10-5 kg/(s•MPa);失水胁迫后锯齿卵圆形叶枝条的导水率降低了0.06×10-5 kg/(s•MPa),披针形叶降低了1.88×10-5 kg/(s•MPa),表明锯齿卵圆形叶枝条的导水力在干旱环境下比较稳定。胡杨两种形态的叶光合能力和保水能力存在明显不同,锯齿卵圆形叶具有相对较强的耐高光强和水分亏缺胁迫的能力。正是有多态叶的这种个体发育形式,胡杨才具有更强的适应恶劣多变生态环境的能力。 相似文献
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胡杨异形叶性状与其个体发育的关系 总被引：1，自引：1，他引：0
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陆地棉胚珠及纤维发育过程中miRNA分离与鉴定 总被引：1，自引：0，他引：1
microRNA(miRNA)是生物中一类起负调控作用的非编码的小分子RNA,主要在转录后水平上调节生物体的生长与发育。直接克隆法是鉴定植物中miRNA最常用也是最有效的方法之一。利用直接克隆法分离了陆地棉开花后0~10 d(days post anthesis, DPA)胚珠中总RNA,从中筛选17~24 nt小分子RNA构建cDNA文库,对初筛得到的阳性克隆进行测序。通过与miRNA数据库比对,最终获得4个保守的miRNA。进一步对他们的转录表达进行分析,发现所有miRNA在棉花胚珠纤维不同发育时期均能表达。其中miR167a、miR172c和miR394b在棉花幼苗的根茎叶中有不同程度的表达。预测得到55个miRNA的靶基因,多数靶基因编码转录因子、代谢酶类以及发育相关蛋白,进一步证明miRNA参与调控棉花纤维的形态建成、发育等各项生理活动。 相似文献
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为了在转录后水平上探索microRNAs(miRNAs)对羽衣甘蓝红色系叶片形成的调控作用,以红和白色系的羽衣甘蓝品种‘紫鸽’‘白鸽’为研究试材,利用高通量测序技术分别对其紫红(Bo-P)和白色(Bo-W)心叶进行了小RNA(sRNA)测序分析。结果表明:1)共鉴定出77个保守miRNAs和33个新miRNAs在Bo-P和Bo-W文库中差异表达;2)基于miRNAs的差异表达和相应靶基因的注释结果,筛选出2个可能与红色系叶片中花青苷生物合成有关的DEMs(miR828和miR858-3);3)荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示与高通量测序结果基本一致,其中2次结果显示miR828在紫红和白色心叶中表达量的差异倍数均很大。基于上述结果,初步确定miR828和miR858-3(特别是miR828)在转录后水平对羽衣甘蓝叶片红色系表型的形成起到关键调控作用,该结果将为今后深入揭示羽衣甘蓝叶色的分子调控机制提供理论基础和新视角。 相似文献
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以3种胡杨叶片结构性状与其光合特性间关系为切入点揭示荒漠植物叶的抗旱适应对策.结果表明:(1)胡杨老树净光合速率、蒸腾速率和气孔导度值在叶形上均表现为锯齿卵形叶＞近卵形叶＞披针形叶,且差异显著;而从幼树到老树发育过程中,叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均有显著增加,胞间二氧化碳浓度没有明显差异.(2)幼树到老树发育过程中,胡杨叶片角质层厚度、栅栏组织厚度、表皮组织厚度、外层细胞壁厚度、气孔密度、气孔大小以及叶面积均呈增加趋势,且锯齿卵形叶与披针形叶差异显著,具备向旱生叶过渡的特征.(3)胡杨叶片净光合速率和气孔导度变化是由栅栏组织厚度和表皮组织厚度决定的;蒸腾速率变化主要由气孔大小和表皮组织厚度决定;胞间二氧化碳浓度变化是由气孔密度和角质层厚度引起的. 相似文献
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miRNA是生物体内起重要调控作用的一类非编码小RNA分子,在转录后水平调控基因表达,参与生长发育、抗逆等生物学过程。高通量测序法是鉴定植物中miRNA最有效的方法之一。提取盐胁迫处理不同时间的水稻根、茎和叶部的总RNA,从中分离18~30 nt小分子RNA构建文库,进行高通量测序,对miRNA表达谱特性进行了分析。结果表明,所有样品共检测到248个已知的miRNA,来源于132个不同的家族,根、茎、叶中分别有31、11、9个差异表达miRNA,分属于29个家族,靶向592个功能基因,并对其中5个差异显著且与非生物胁迫相关的重要miRNA进行了qPCR分析检测,结果显示Osa-miR166h、Osa-miR166k上调表达,Osa-miR169h、Osa-miR530下调表达,针对Osa-miR169h的4个靶基因进一步定量检测,其中的3个靶基因上调表达,这与Osa-miR169h的下调表达结果相一致,以上结果说明miRNA在植物抵御非生物逆境胁迫的过程中扮演重要角色。 相似文献
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逆境胁迫会对植物的生长发育产生负面影响,在漫长的进化中,植物拥有了一套复杂的调控网络以应对不良环境,在这一套调控网络中miRNA起到了重要作用。本文对近几年关于miRNA及其靶基因调控作用的研究进行了总结,并对miRNA的形成过程和作用机制进行了概括,介绍了与抗逆相关的miRNA及其靶基因,包括以靶基因为抗逆相关转录因子的miRNA(miR160/miR167、miR159、miR156和miR164)以及以靶基因为抗逆相关结构基因的miRNA(miR398和miR395),可为利用基因工程手段增强植物的抗逆性提供更有效的改良途径。 相似文献
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miRNA是生物体内起重要调控作用的一类非编码小RNA分子，在转录后水平调控基因表达，参与生长发育、抗逆等生物学过程。高通量测序法是鉴定植物中miRNA最有效的方法之一。提取盐胁迫处理不同时间的水稻根、茎和叶部的总RNA，从中分离18~30 nt小分子RNA构建文库，进行高通量测序，对miRNA表达谱特性进行了分析。结果表明，所有样品共检测到248个已知的miRNA，来源于132个不同的家族，根、茎、叶中分别有31、11、9个差异表达miRNA，分属于29个家族，靶向592个功能基因，并对其中5个差异显著且与非生物胁迫相关的重要miRNA进行了qPCR分析检测，结果显示Osa-miR166h、Osa-miR166k上调表达，Osa-miR169h、Osa-miR530下调表达，针对Osa-miR169h的4个靶基因进一步定量检测，其中的3个靶基因上调表达，这与Osa-miR169h的下调表达结果相一致，以上结果说明miRNA在植物抵御非生物逆境胁迫的过程中扮演重要角色。 相似文献
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【目的】研究红花miR397a前体基因及成熟基因在红花不同组织中的表达水平,并对miR397a基因序列、靶基因及基因功能进行分析,为深入研究红花抗逆机制提供参考。【方法】提取红花籽粒、花瓣、茎、根、叶片等5个组织材料的总RNA,使用荧光定量PCR鉴定miR397a在不同组织中的表达水平;利用生物信息学方法分析红花miR397a基因序列,用原生质体转化方法验证红花miR397a调控的靶基因LAC2,并利用转基因拟南芥表型研究miR397a基因的功能。【结果】miR397a前体基因和成熟基因均能在红花不同组织中表达,且均以叶片组织中的表达量最高,分别是籽粒组织的2.5与1.9倍,差异达极显著水平;miR397a序列在不同物种间高度保守,序列中仅存在1~2个碱基的错配或缺失;miR397a对LAC2基因有调控作用,miR397a的过表达可引起LAC2表达水平降低,红花miR397a表达引起植物对NaCl的敏感性增加。【结论】红花miR397a在叶片组织中的表达量最高,基因序列保守,且红花miR397a表达可增强植物对NaCl的敏感性。 相似文献
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《沈阳农业大学学报》2016,(2)
为揭示miRNA160调控靶基因ARF参与番茄叶片生长发育的作用机制,利用gateway技术将miR160前体转入pB7WG2D.1表达载体,并通过农杆菌介导叶盘法获得35S::SlmiR160番茄转基因植株。同时使用荧光检测,分子及蛋白水平等鉴定方法筛选出转基因阳性株系。通过对T1代转基因植株的功能鉴定表明:超表达miR160使番茄叶片宽度增加,叶面积增大,叶裂减少,暗示miR160对番茄叶片发育有重要调控作用。 相似文献
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胡杨miR1444b在拟南芥中正调控植物抗旱性 总被引：1，自引：1，他引：0
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【目的】研究miR319靶基因的功能和相关生理作用机制。【方法】利用生物信息学的方法对miR319基因家族成员成熟序列进行分析及靶基因预测。【结果】miR319在不同植物中拷贝数差异较大,大部分miR319基因分散在不同染色体上,少部分分散在同一条染色体上;miR319序列在不同物种间具有高度的保守性,保守区位置分布差异较大。进化分析表明miR319基因家族的成员呈现4大分支,水稻osa-miR319a-3p和苹果mdm-miR319c有特殊的进化机制。靶基因预测表明miR319靶基因功能包括转录因子、翻译活化剂、还原酶、蛋白酶等。【结论】miR319靶基因在植物体内可能形成复杂的调控网络对植物生长发育和植物抗逆过程起着重要的调控作用,这为今后进一步研究miR319靶基因的功能和相关生理作用机制提供了重要的理论依据。 相似文献
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【目的】研究microRNA(miRNA)在猪不同类型肌肉生长发育中的作用。【方法】以猪心肌以及2种骨骼肌(背最长肌和腰大肌)为材料,采用Illumina高通量测序技术鉴定其miRNA转录组,并进行差异表达分析和靶基因富集分析。【结果】从猪心肌、背最长肌和腰大肌组织的3个小RNA测序文库中共获得约56M的序列,通过生物信息分析共鉴定出907个非冗余miRNA,其中441个miRNA在3个文库共同表达,123个miRNA在文库间表现为显著的差异表达(P10-6)。对3个文库差异表达miRNA的相关性分析发现,背最长肌与腰大肌的相关性最高(r=0.94),证明2种骨骼肌的表达模式十分相近,而心肌与2种骨骼肌的表达模式不同。通过对各文库高表达的miRNA分析发现,表达量前十的miRNA中有6个miRNA的表达量在心肌中极显著上调。对在心肌内上调的6个miRNA进行的靶基因预测和生物学功能预测发现,这些差异miRNA主要靶向作用于钙信号通路和胰岛素信号通路。荧光定量PCR(qRT-PCR)验证结果表明高通量测序结果准确可靠。【结论】从miRNA层面揭示了猪心肌和骨骼肌的差异,这种差异在一定程度上印证了心肌和骨骼肌之间迥异的生理学特征。 相似文献
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《塔里木大学学报》2020,(3)
研究胡杨3种典型异形叶光合生理、叶形态特征及二者的相互关系,探讨异形叶光合生理性状与叶形态性状的耦合关系及适应策略。结果表明:(1)胡杨异形叶叶长(LL)、叶宽(LW)、叶长/宽比(LL/LW)、叶面积(LA)、叶干物质含量(LDMC)与光合生理性状相关性较高,反映出叶构建模式的改变直接影响异形叶光合生理功能。(2)胡杨3种异形叶的形态性状、光合生理性状之间差异显著(P0.05),卵形叶属净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、光能利用率(LUE)、水分利用率(WUE)、光能吸收转化效率均高的叶形;锯齿阔卵形叶叶厚(LD)、耐强光指标(F_v/F_m)、PSⅡ光合电子传递速率(ETR)和类胡萝卜素(Car)含量高,以热耗散(NPQ)形式清除过剩激发能保护光合机构的正常运转,维持较高的P_n和干物质生产量;条形叶叶薄、比叶面积(SLA)高而叶绿素a/b(Chla/b)值低,吸收的光能主要用于非辐射能量耗散(D+E),光抑制程度重,光合效率低。(3)异形叶光合能力受控因素明显不同,条形叶主要受SLA、气孔导度(Gs)和光合氮利用率(PNUE)的影响,锯齿阔卵形叶主要受光化学猝灭系数(qP)、LD和叶磷含量(LP)的影响,而卵形叶则主要受PSⅡ有效光化学量子效率(F_v′/F_m′)和SLA的影响。(4)胡杨3种异形叶在形态性状与光合生理性状之间的权衡策略不同,通过改变叶形态性状(LW、LD、LA、SLA)差异化地调整异形叶的光合生理功能,形成不同的生理生态适应策略。此外,吸收光能分配比例(P:D+E)反映异形叶吸收光能更多分配用于热能与荧光辐射耗散,降低了光化学反应能量和光合效率,致使胡杨生长速率慢。胡杨异形叶形态性状的改变影响其光合生理功能,二者相耦合来适应荒漠环境和满足生长发育需求。 相似文献
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miRNA是一段长约21 nt的RNA小分子,能够影响多种植物生理生化功能。CRISPR/Cas9是近年发展的可以靶向编辑DNA序列的技术,已广泛应用于多种植物。miR171a是一类保守的miRNA家族,参与对植物生长发育和逆境胁迫的调控。利用CRISPR/Cas9技术鉴定拟南芥miR171a的功能,结果表明基因编辑拟南芥株系中的miR171a表达量降低,靶基因SCL22表达量上调。干旱处理后基因编辑拟南芥株系中的脯氨酸含量上升幅度小于野生型。基因编辑拟南芥株系的叶绿素含量有不同程度的降低,株高和生长势增强。干旱胁迫结果显示对miR171的抑制使得拟南芥抗旱能力减弱,表明利用CRISPR技术鉴定miRNA的功能是有效的。 相似文献