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1.
《西南农业学报》2020,(6)
【目的】探明干旱胁迫下,云南省主栽马铃薯品种合作88号、丽薯6号、青薯9号和宣薯2号抗氧化系统的生理响应机制,为抗旱马铃薯品种筛选及抗旱栽培与育种提供理论依据。【方法】采用人工模拟干旱胁迫的方式,研究干旱胁迫对马铃薯叶片抗氧化防御系统的影响。设置PEG6000浓度0%(CK)、15%、20%、25%和30%5个处理,测定不同处理后马铃薯叶片中的过氧化氢(H_2O_2)、可溶性蛋白(SP)、类胡萝卜素(Car)、还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和谷胱甘肽还原酶(GR)含量。【结果】干旱胁迫下,合作88号、丽薯6号、青薯9号和宣薯2号4个品种均对干旱胁迫作出响应,随干旱胁迫程度增加,4个马铃薯品种中过氧化氢含量呈上升趋势,合作88号过氧化氢(H_2O_2)积累量最大。在干旱胁迫条件下,4个马铃薯品种SP、AsA、GSH、APX、DHAR和GR、Car含量均显著高于对照(PEG6000浓度0%),其中PEG6000浓度为25%时,马铃薯叶片抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)活性达峰值,而类胡萝卜素(Car)含量在30%浓度胁迫下酶活达峰值, APX、DHAR在PEG浓度20%时含量最高。【结论】马铃薯可通过抗氧化的酶促及非酶促系统的协同作用来清除活性氧,4个主栽马铃薯品种中,合作88号抗氧化防御系统对干旱胁迫的响应程度较其他品种强。 相似文献
2.
【目的】了解干旱胁迫下烟草的抗旱机制。【方法】采用拟南芥基因芯片检测PEG渗透胁迫（-1.2 MPa）48 h后烟草根系中基因表达的变化。【结果】在31 182个基因微矩阵点中,有效差异表达（ratio 值≥2或≤0.5）的基因有126个,其中上调79个,下调47个。上调基因主要是根系中一些受渗透胁迫诱导参与信号转导的激素（主要是ABA）响应蛋白基因、钙信号响应蛋白基因及蛋白激酶基因。而下调表达的基因则主要是一些与烟株生长发育相关的赤霉素响应蛋白类基因和根系中参与蛋白质降解的泛素连接酶类基因。【结论】通过分析这些特异表达基因,揭示出烟草植株体在非生物环境胁迫条件下的一些响应机制,为阐明烟草抗旱的分子生物学机理提供了有价值的信息。 相似文献
3.
为了探索枣树遭遇盐、干旱胁迫时抗坏血酸过氧化物酶基因(ZjAPX)在抗氧化系统中的响应,以枣树组织培养植株为试材,进行了NaCl和PEG6000(模拟干旱)胁迫,观察受胁迫后植株外观形态变化,并从植株叶片中提取RNA进行反转录。根据ZjAPX的cDNA序列设计特异性引物,以反转录产物为模板,对ZjAPX基因在胁迫条件下的表达情况进行了定量分析。结果表明,ZjAPX基因受NaCl和PEG6000诱导表达,而且在一定浓度和时间范围内,随着浓度的增大和胁迫时间的延长表达量增高,说明ZjAPX基因参与了植株抵抗盐和干旱带来的伤害。 相似文献
4.
一个亚洲棉MYB家族新基因的克隆及特征分析 总被引：3，自引：1，他引：2
【目的】克隆亚洲棉MYB家族的一个新基因（GaMYB2）,研究其表达模式,分析其预期编码蛋白。【方法】利用RT-PCR和RACE技术克隆亚洲棉MYB2的cDNA序列全长;应用生物信息学软件分析该基因及预期编码蛋白的特征;采用实时荧光定量PCR技术对该基因的组织特异性和PEG6000模拟干旱胁迫处理下的表达模式进行分析。【结果】从亚洲棉(Gossypium arboreum L.)中克隆了MYB家族的一个新基因MYB2,该基因全长1 117 bp,ORF全长840 bp,编码279个氨基酸,含有MYB保守域,氨基酸的BALSTP分析表明GaMYB2氨基酸序列与已报道的水稻（BAA23338.1）、小麦(AAT37168.1)等的序列有40.50%到68.20%的相似性。亚细胞定位表明该基因在细胞核中表达,实时荧光定量PCR结果表明该基因在根和花中的表达量较高,并且响应17%的PEG6000模拟干旱胁迫处理,上调表达。【结论】GaMYB2是亚洲棉MYB家族的一个新基因,并认为该基因可能在棉花调控干旱胁迫的生理适应过程中发挥重要作用。 相似文献
5.
【目的】研究聚乙二醇6000(PEG 6000)模拟干旱对铁皮石斛Dendrobium candidum生理和叶绿素荧光特性的影响,为铁皮石斛的品种选育、产业化栽培和近野生栽培等提供参考。【方法】以铁皮石斛‘晶品1号’D. candidum‘Jingpin No. 1’幼苗为实验材料,通过不同质量分数PEG 6000 (5%、10%、20%、30%)模拟干旱胁迫处理铁皮石斛幼苗,观察铁皮石斛幼苗茎段和叶片细胞结构,并检测铁皮石斛叶片过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、可溶性糖质量分数、可溶性蛋白质量分数、叶绿素质量分数及叶绿素荧光参数的动态变化。【结果】(1)高质量分数PEG 6000 (20%～30%)处理后铁皮石斛茎段和叶片细胞内叶绿素质量分数减少。(2)PEG 6000模拟干旱胁迫处理对铁皮石斛幼苗可溶性糖和可溶性蛋白、MDA、POD和CAT有显著影响(P<0.05)。可溶性糖质量分数随着PEG 6000质量分数的增加和处理时间的延长均呈上升趋势,到第12天时达最高值;可溶性蛋白则呈下降趋势;MDA质量摩尔浓度、POD活性和CAT活... 相似文献
6.
【目的】研究盐碱胁迫对转羊草钙依赖蛋白激酶基因(Lc-CDPK)水稻根、叶片抗氧化酶活性及基因表达的影响。【方法】以转Lc-CDPK水稻为试验材料,通过qRT-PCR技术,测定根、叶片中Lc-CDPK基因的表达,确定该基因表达最高时的盐碱胁迫条件,以此条件处理幼苗,并以非转基因水稻为对照,分别测定其根、叶片中甜菜碱、脯氨酸、甘露醇、山梨醇、蔗糖等渗透调节物质含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)等抗氧化酶活性及相关基因的表达。【结果】200 mmol/L NaCl-Na_2CO_3胁迫24 h时,转基因水稻根和叶片中Lc-CDPK基因表达的综合水平最高,此时转基因水稻和非转基因水稻(对照)的渗透调节物质含量和抗氧化酶活性有显著差异,转基因水稻根中脯氨酸、甘露醇和山梨醇含量分别较对照增加116.0%,88.9%和115.4%(P0.01),GR活性较对照提高9.6%(P0.05);叶片中脯氨酸含量较对照增加129.2%(P0.01),CAT、POD、GR和GPX活性分别较对照提高52.1%,27.5%,163.5%和46.7%。叶片中抗氧化酶基因相对表达显著增强,CAT、GPX基因相对表达量分别是对照的3.96和2.73倍(P0.01),根中仅GR基因相对表达增强,为对照的1.6倍(P0.01)。相关分析表明,根、叶片抗氧化酶活性与其基因相对表达量呈正相关。【结论】推测Lc-CDPK基因可能参与调控盐碱胁迫过程,能增强植株渗透调节物质的合成能力及抗氧化酶活性,提高水稻对盐碱胁迫的耐受性。 相似文献
7.
《新疆农业科学》2017,(11)
【目的】研究干旱胁迫下,棉花DNA损伤修复基因的表达情况,从整体水平探讨棉花DNA损伤修复相关基因表达与抗旱的相关性。【方法】用2.5%PEG6000处理棉花幼苗,利用RNA-Seq技术对干旱胁迫下棉花幼苗的转录组进行测序。【结果】从棉花干旱胁迫响应的转录组中,筛选获得差异表达的DNA损伤修复相关基因共51个,其中差异表达的上调基因23个,差异表达的下调基因28个,干旱胁迫能够影响棉花DNA损伤修复相关基因的表达。选取4个差异基因进行生物信息学分析及qRT-PCR验证,HMGB1、rec A1、UDGs和GMP synthase基因的表达变幅有一定的差异,但基因的表达趋势一致,棉花转录组测序结果通过qRTPCR验证是可靠的。【结论】DNA损伤修复相关基因可能与干旱胁迫有一定的相关性,干旱胁迫能够影响棉花DNA损伤修复相关基因的表达。 相似文献
8.
【目的】农作物对逆境胁迫的耐受能力与产量息息相关,是作物育种要考虑的重要因素。文中对水稻顺式还原酮加双氧酶基因OsARD1进行研究,分析其表达模式,明确其在水稻应对非生物胁迫中的功能,为水稻耐旱品种的分子设计及育种提供参考依据。【方法】提取不同组织器官的总RNA,利用RT-PCR方法分析OsARD1表达的组织特异性。利用不同的非生物胁迫处理14 d大小的野生型（中花11）植株,在不同时间点提取总RNA,利用RT-PCR方法分析OsARD1表达的受诱导情况。通过农杆菌遗传转化法转化水稻愈伤组织,经过一系列分子检测后获得稳定遗传的T1代OsARD1的过量表达转基因植株,以转入空载体的野生型植株作为对照。将在营养液中正常培养的12 d大小的野生型和过表达幼苗移出营养液进行缺水处理并进行恢复试验。将催芽后的野生型和过表达转基因植株种子种在含有5% PEG6000的agar培养基中进行渗透胁迫处理,以不含PEG6000的agar培养基作为对照,观察二者的表型。【结果】组织特异性表达分析表明OsARD1主要在根及成熟的组织中表达,尤其在衰老的组织中有较高表达。非生物胁迫处理表明OsARD1的表达明显受机械损伤、高盐和渗透胁迫的诱导。获得6个独立株系的可稳定遗传的OsARD1过量表达转基因植株。对过量表达转基因植株及空载体野生型对照进行干旱胁迫处理,缺水处理5 h后,野生型植株叶片卷曲皱缩成针状表现出严重的缺水症状,但此时过表达转基因植株叶片仍处于舒展状态;缺水处理8 h后开始复水培养3 d,野生型植株的存活率仅为10%,而过表达植株存活率为80%,远远高于野生型,说明过量表达OsARD1提高了水稻对缺水的耐受能力。用PEG渗透胁迫模拟干旱胁迫处理6 d后发现,不含PEG6000对照组中野生型和过表达植株的幼苗生长情况没有明显的差别;在PEG处理组中,野生型幼苗根的生长受到严重抑制,而过表达植株幼苗根的生长受到抑制较小,根长明显长于野生型对照植株,说明过量表达OsARD1增强了水稻耐受干旱胁迫的能力。【结论】OsARD1主要在水稻根及成熟的组织中表达,并且受机械损伤、高盐和渗透胁迫的诱导。过量表达OsARD1提高了水稻抗旱性能。 相似文献
9.
《中国农业科学》2017,(12)
【目的】农作物对逆境胁迫的耐受能力与产量息息相关,是作物育种要考虑的重要因素。文中对水稻顺式还原酮加双氧酶基因Os ARD1进行研究,分析其表达模式,明确其在水稻应对非生物胁迫中的功能,为水稻耐旱品种的分子设计及育种提供参考依据。【方法】提取不同组织器官的总RNA,利用RT-PCR方法分析Os ARD1表达的组织特异性。利用不同的非生物胁迫处理14 d大小的野生型(中花11)植株,在不同时间点提取总RNA,利用RT-PCR方法分析Os ARD1表达的受诱导情况。通过农杆菌遗传转化法转化水稻愈伤组织,经过一系列分子检测后获得稳定遗传的T1代Os ARD1的过量表达转基因植株,以转入空载体的野生型植株作为对照。将在营养液中正常培养的12 d大小的野生型和过表达幼苗移出营养液进行缺水处理并进行恢复试验。将催芽后的野生型和过表达转基因植株种子种在含有5%PEG6000的agar培养基中进行渗透胁迫处理,以不含PEG6000的agar培养基作为对照,观察二者的表型。【结果】组织特异性表达分析表明Os ARD1主要在根及成熟的组织中表达,尤其在衰老的组织中有较高表达。非生物胁迫处理表明Os ARD1的表达明显受机械损伤、高盐和渗透胁迫的诱导。获得6个独立株系的可稳定遗传的Os ARD1过量表达转基因植株。对过量表达转基因植株及空载体野生型对照进行干旱胁迫处理,缺水处理5 h后,野生型植株叶片卷曲皱缩成针状表现出严重的缺水症状,但此时过表达转基因植株叶片仍处于舒展状态;缺水处理8 h后开始复水培养3 d,野生型植株的存活率仅为10%,而过表达植株存活率为80%,远远高于野生型,说明过量表达Os ARD1提高了水稻对缺水的耐受能力。用PEG渗透胁迫模拟干旱胁迫处理6 d后发现,不含PEG6000对照组中野生型和过表达植株的幼苗生长情况没有明显的差别;在PEG处理组中,野生型幼苗根的生长受到严重抑制,而过表达植株幼苗根的生长受到抑制较小,根长明显长于野生型对照植株,说明过量表达Os ARD1增强了水稻耐受干旱胁迫的能力。【结论】Os ARD1主要在水稻根及成熟的组织中表达,并且受机械损伤、高盐和渗透胁迫的诱导。过量表达Os ARD1提高了水稻抗旱性能。 相似文献
10.
《云南农业大学学报(自然科学版)》2020,(4)
【目的】探讨扁核木(Prinsepia utilis)的耐旱性。【方法】以不同体积分数(0、5%、10%、15%、20%和25%)聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫对扁核木种子萌发的影响,以不同体积分数(0、10%、20%和30%) PEG-6000模拟干旱胁迫对扁核木幼苗生理特性的影响。【结果】(1)在5%和10%PEG胁迫下,扁核木种子的发芽持续时间变长,发芽率、发芽势和发芽指数逐渐降低,且与对照差异显著(P0.05);15%PEG胁迫下扁核木发芽率、发芽势和发芽指数等指标较10%PEG胁迫上升;PEG体积分数超过20%胁迫下种子不能萌发。(2)扁核木幼苗叶片中游离脯氨酸和丙二醛含量随PEG体积分数的增加和胁迫时间的延长而增加,胁迫第6天游离脯氨酸增量较丙二醛增量大,胁迫第9天游离脯氨酸增量较丙二醛增量小。(3)随着PEG胁迫时间的延长,扁核木幼苗叶片过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性先上升后下降,所有处理均在第6天时活性最高;过氧化物酶活性先下降后上升,所有处理均在胁迫处理第6天时活性最低。【结论】扁核木种子在轻度干旱胁迫下可正常萌发,且幼苗能通过调节体内渗透调节物质含量和抗氧化酶活性主动适应干旱胁迫,对干旱环境表现出较好的适应能力。 相似文献
11.
为探究外源茉莉酸(Jasmonic acid,JA)对不同干旱胁迫下燕麦转录组的影响,本研究测定轻度(0.017 mol/L PEG-6000处理)和重度干旱胁迫(0.034 mol/L PEG-6000处理)处理及再添加JA处理的‘蒙燕1号’转录组,并对表达显著差异基因(DEGs)进行GO和KEGG功能富集分析。结果表明:GO功能富集分析显示,不同干旱胁迫处理下,外源JA诱导的DEGs均主要富集在膜、催化酶、转移酶和对刺激反应等代谢途径。KEGG功能富集分析显示,在未进行干旱胁迫条件下(CK),外源JA诱导1 955个基因表达上调,4 666个下调;DEGs主要富集的通路为代谢途径和次生代谢物的合成,其中苯丙素的生物合成通路基因表达发生显著变化。轻度干旱胁迫下,外源施用JA诱导1 574个基因表达上调,933个基因下调;DEGs主要富集的通路为次生代谢的生物合成、植物激素信号转导、精氨酸和脯氨酸代谢通路,其中脱落酸和水杨酸信号转导、精氨酸和脯氨酸代谢通路中基因表达均上调;重度干旱胁迫下,外源JA诱导223个基因表达上调,456个下调;DEGs显著富集的只有鞘脂代谢通路。与未施用JA相比,不同干旱胁迫下,施用JA均可诱导细胞分裂素(CTK)代谢通路中CTK的N-糖基化基因(UGT73C5)上调和氧化酶/脱氢酶基因(CKX11)下调,以及脱落酸(ABA)信号转导相关基因(THI1.3)和未知功能基因(AT1G71250)表达发生显著变化。综上,轻度和重度干旱胁迫下,外源JA能诱导燕麦响应干旱胁迫的CTK和ABA相关基因表达发生显著变化。 相似文献
12.
【目的】研究海藻糖处理能否通过增强甘蔗的防御反应来降低干旱胁迫的不利影响，为干旱条件下甘蔗高产、稳产提供理论依据。【方法】以甘蔗品种ROC22和YZ05-51组培苗为试验材料，以30%PEG6000和12%PEG6000模拟干旱胁迫，设置0、10、100和200 mg·L-1 4个海藻糖处理浓度。处理9 d后测定组培苗鲜重、干重及不定根数目，明确干旱胁迫下海藻糖促进甘蔗生长的最优浓度。然后，以正常条件为对照，检测在30%PEG6000、12%PEG6000、30%PEG6000+最优浓度海藻糖以及12%PEG6000+最优浓度海藻糖等处理下组培苗丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。最后，在30%PEG6000和30%PEG6000+最优浓度海藻糖处理后0、12、24和48 h 4个时间点，通过qRT-PCR方法检测YZ05-51组培苗抗旱相关基因ScTPS1、ScSnRK2.3、ScSnRK2.4和ScDREB2b-1的表达水平。【结果】海藻糖处理可缓解30%PEG6000和12%PEG6000干旱胁迫导致的植株鲜重和干重的下... 相似文献
13.
【目的】通过分析割手密叶片在干旱胁迫下的基因表达谱,筛选获得抗旱相关基因,为开展甘蔗抗旱性遗传改良研究提供候选基因。【方法】以割手密GX83-10为材料,构建正常浇灌(对照)及两个干旱处理叶片总RNA混合池,使用cDNA-SCoT构建割手密GX83-10伸长期应答干旱胁迫的基因表达谱,筛选、分离转录衍生片段(TDFs)并进行测序,根据NCBI数据库BLAST同源性检索结果推测基因功能,并使用qRT-PCR对抗旱相关TDFs进行表达验证分析。【结果】成功获得120个上调表达TDFs序列,其中53个TDFs序列与NCBI数据库中已录入的基因具有较高相似性,根据同源基因功能可分为10个类群:结合功能蛋白相关基因(20.75%)、新陈代谢相关基因(13.21%)、通信及信号转导相关基因(13.21%)、转录调控因子相关基因(13.21%)、运输途径相关基因(11.32%)、环境互作相关基因(9.43%)、能量代谢相关基因(7.55%)、蛋白质合成相关基因(3.77%)、防御相关基因(3.77%)及细胞成分生物合成相关基因(3.77%)。通过对运输因子家族蛋白、RING/U-box超家族蛋白、22 kD干旱诱导蛋白、微管蛋白alpha-3链和质膜H+-ATPase进行qRT-PCR分析,结果表明,这些基因在干旱胁迫下均呈不同程度的上调表达。【结论】干旱胁迫下,应用cDNA-SCoT构建割手密叶片基因表达谱筛选抗旱相关基因具有可行性。从割手密叶片中挖掘获得的抗旱及水分有效利用相关基因,可为利用野生种质资源开展甘蔗育种研究提供候选基因,改良甘蔗抗旱性,拓宽甘蔗育种基因库。 相似文献
14.
【目的】本文确定了干旱胁迫对燕麦幼苗生长的影响。【方法】本试验采用高寒燕麦品种青燕1号,通过石英砂水培试验,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,测定了在不同PEG浓度(0%、5%、10%、15%、20%、25%)和不同时间(0、7、14 d)处理下燕麦幼苗叶绿素含量、叶片相对含水量、相对电导率和生长状况的变化。【结果】燕麦幼苗叶绿素含量和相对含水量随着干旱胁迫的加剧和时间延长呈下降趋势。在干旱胁迫7 d时,5%PEG浓度使两者含量均已受到显著影响;干旱胁迫14 d时,15%的PEG处理使得其叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及相对含水量分别比对照降低了53. 89%、40. 57%、50. 26%和64. 61%。干旱胁迫诱导电导率逐渐增加,而干旱胁迫7 d时,5%、10%、15%PEG处理下,电导率无显著差异;不同程度的干旱胁迫显著减少了燕麦幼苗茎叶干鲜重和根鲜重,但是轻度干旱胁迫(5%和10%)诱导根的干重显著增加,而15%PEG处理对根的干重影响不大,20%、25%PEG处理显著降低了根的干重。【结论】不同浓度的PEG胁迫对燕麦幼苗造成一定伤害,但是燕麦对低浓度PEG胁迫有一定的适应性,而高浓度的PEG溶液对燕麦损伤较大,严重影响其生存,因此,15%PEG可作为室内研究燕麦抗旱性的最佳浓度。 相似文献
15.
《新疆农业科学》2017,(2)
【目的】通过病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)沉默棉花茉莉酸甲酯转移酶(Gh JMT)基因,分析Gh JMT基因在干旱胁迫下的功能。【方法】利用PCR技术扩增获得450 bp的Gh JMT沉默基因片段,与p TRV-RNA2质粒连接构建成重组载体p TRV-Gh JMT,转化农杆菌(GV3101),侵染的棉花幼苗1个月后再进行PEG6000干旱胁迫处理24 h,检测干旱胁迫下棉花幼苗的含水量、光合色素含量及渗调物质、抗氧化物、丙二醛(MDA)浓度和酶活性的变化。【结果】显示沉默Gh JMT后棉花幼苗叶片中可溶性糖、抗坏血酸(ASA)、甜菜碱、脯氨酸含量和超氧化物气化酶(SOD)活力分别降低了42.1%、36.6%、69.4%、71.6%和16.67%,而MDA、O2-和H2O2含量则分别增加了0.43、1.45和0.59倍。【结论】棉花Gh JMT基因的沉默能够直接影响干旱胁迫后棉花幼苗的抗旱生理生化特性,降低棉花的抗旱能力。 相似文献
16.
以15%聚乙二醇6000(PEG-6000)处理模拟干旱胁迫,研究了氢气(H2)和脱落酸(ABA)在番茄(Solanum lycopersicum L.)幼苗抵抗干旱胁迫中的作用及其相互关系。结果表明,外源H2和ABA均可促进番茄在干旱胁迫下的生长,其中富氢水(HRW,H2供体)和ABA最适浓度分别为75%和150 μmol·L-1。干旱胁迫下,HRW处理能显著增加番茄幼苗叶片内源ABA含量及其关键基因表达。同时,HRW和ABA单独及其共同处理的番茄幼苗叶片丙二醛(MDA)含量较PEG处理分别降低了34.8%、32.6%和37.0%;而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及其基因表达显著高于PEG处理。另外,ABA抑制剂氟啶酮(FLU)抑制了HRW对干旱胁迫下番茄幼苗生长的促进作用,说明H2促进干旱胁迫下番茄幼苗的生长可能需要ABA的参与。FLU抑制了HRW对干旱胁迫下叶片MDA含量的降低作用。此外,FLU抑制了HRW对干旱胁迫下叶片SOD、CAT和APX的活性及其基因表达的增加作用,说明H2增强番茄幼苗抗氧化酶活性及其基因表达需要ABA的参与。可见,ABA参与了H2增强番茄幼苗的抗旱性,这一过程是通过抑制MDA积累和提高抗氧化酶活性及其基因表达来实现的。 相似文献
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以盐粳48水稻幼苗为材料,采用10%聚乙二醇(PEG)-6000模拟干旱预处理水稻幼苗3 d,然后复水3 d,再用100 mmol/L NaCl+15%PEG联合胁迫3 d,研究PEG预处理对干旱和盐复合胁迫下水稻幼苗叶绿素含量、抗氧化酶活性及抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中的关键酶活性和非酶类抗氧化剂含量的影响。结果表明,干旱和盐复合胁迫下,水稻幼苗叶绿素a含量降低;超氧化物歧化酶(SOD)活性显著降低,但过氧化物酶(POD)活性显著增加;AsA-GSH循环中还原型抗坏血酸(AsA)含量、还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著降低;在PEG预处理3 d时,其叶绿素a含量与胁迫处理相比显著增加;其POD活性、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著高于胁迫处理;AsA-GSH循环中除谷胱甘肽还原酶(GR)外,其AsA、GSH含量和APX活性也显著高于胁迫处理。说明PEG预处理有助于缓解干旱和盐复合胁迫对水稻幼苗的伤害。 相似文献
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【目的】克隆橡胶树转录因子HbERF1,分析其在橡胶树中响应非生物胁迫的表达模式,并通过在拟南芥中过表达鉴定其生物学功能,为橡胶树抗逆育种提供基因储备。【方法】利用RACE技术从巴西橡胶树中克隆到HbERF1全长序列,通过qRT-PCR技术分析其在非生物胁迫下的时空表达特性;通过农杆菌介导法转化拟南芥,利用Southern杂交和qRT-PCR技术对过表达植株进行鉴定,并分析过表达植株在干旱、高盐和PEG等胁迫条件下的表型及相关基因的表达特性,验证HbERF1的生物学功能。【结果】橡胶树转录因子HbERF1没有内含子,GenBank登录号为JQ914647,cDNA序列全长为1 178 bp,包括62 bp的5'非编码区、474 bp的3'非编码区和642 bp的开放阅读框。开放阅读框编码一条213个氨基酸组成的多肽,该蛋白具有一个保守的AP2结构域和一个EAR基序。系统进化分析表明,HbERF1属于AP2/ERF家族中ERF亚族的B-1类,与蓖麻RcERF、杨树PtERF46、拟南芥AtERF4的一致性最高,分别为72%、62%和61%。qRT-PCR分析表明,HbERF1在橡胶树叶片和树皮中均能响应高盐、干旱和PEG胁迫,基因的表达在叶片中受ABA、MeJA的抑制,而在树皮中则受ABA、MeJA和SA的抑制。在高盐和PEG胁迫下,叶片中的HbERF1在处理前期（≤8 h）表达水平都低于对照,而树皮中的HbERF1在胁迫4 h时就受到强烈诱导。在干旱胁迫下,随着干旱程度的增加,HbERF1在叶片和树皮中表达水平持续增加,且在树皮中的表达要高于叶片中的表达。HbERF1的过表达提高了拟南芥的抗旱性、耐盐性和耐PEG胁迫的能力,并抑制了乙烯受体基因AtETR1和AtERS1的表达。在过表达植株中,AtETR1和AtERS1的表达水平分别比野生型中的降低了19倍和9倍,差异极显著（P＜0.01）。在高盐胁迫下,过表达植株中AtRD22和AtRD29A的表达水平持续上升,且上调幅度高于WT,分别为对照的115倍和100倍;在20% PEG胁迫下,AtRD22和AtRD29A的表达都受到诱导。用300 mmol•L-1NaCl浇灌拟南芥,处理15 d后,野生型拟南芥的叶片几乎全部萎蔫白化,而过表达株系S1仅有少数叶片萎蔫白化。用20% PEG6000水溶液浇灌拟南芥,处理15 d后,过表达株系S1生长正常,已进入生殖生长,而野生型植株仍保持在营养生长阶段,生殖生长被延迟,且部分叶片出现脱水现象。停止浇水2周后,野生型拟南芥植株叶片枯萎程度高于过表达植株,复水1周后野生型植株的存活率仅为35.0%,而过表达植株的存活率则高达95.0%。【结论】HbERF1参与了橡胶树的ABA、JA、SA和ETH信号途径,是ETH信号的正调控因子,对提高橡胶树的耐旱性具有积极作用。 相似文献
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以玉米自交系郑58为试验材料,利用生物信息学方法和qPCR技术,设置200 mmol/L NaCl、20%PEG6000、4 ℃低温和硝态氮或铵态氮缺乏等胁迫试验,对11个ZmbZIP基因进行生物信息学分析,探测这些基因应答低温、干旱、盐害、缺氮等胁迫时的响应表达模式。系统进化树分析结果表明,11个ZmbZIP基因可以细分为2个亚组;qPCR分析结果表明,不同亚组的ZmbZIP基因在玉米不同组织中呈现不同的表达特征,同一亚组的基因呈现类似的表达模式,反映了ZmbZIP基因在玉米生长发育进程中生物学功能的保守性和分化性。人为模拟盐、干旱、低温和氮缺乏等胁迫的结果表明,ZmbZIP基因受到各种逆境因子的广泛调控,亚组I中的ZmbZIP1、ZmbZIP6和ZmbZIP13的表达量同时受NaCl溶液胁迫诱导而上调(相对表达量上调2倍),受PEG6000胁迫抑制下调;亚组II中的ZmbZIP38、ZmbZIP77、ZmbZIP112和ZmbZIP124同时受盐、PEG6000和低温胁迫诱导上调,硝态氮缺乏胁迫抑制ZmbZIP1、ZmbZIP6和ZmbZIP134基因表达,而铵态氮缺乏胁迫下,这3个基因表达明显上调,推测这些基因广泛参与应答逆境胁迫响应途径。 相似文献
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从青稞苗期叶片干旱胁迫诱导基因表达的正向差减文库中筛选出丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因(AAPK)、胁迫诱导蛋白基因(Tsi1)、脱水蛋白基因(Dehydrin)、Δ1-二氢吡咯-5-羧酸合成酶基因(P5Cs)等9个与抗旱相关的基因,采用实时荧光定量PCR对其表达模式进行分析。结果表明,在渍水条件下,Tsi1、ERA1、Os SKIPa、Nt-SYR1、SHMT和AAPK基因上调表达,而P5Cs、Dehydrin基因下调表达;随着干旱胁迫处理时,Tsi1、ERA1、Os SKIPa和AAPK基因也呈上调表达,干旱复水后8 h时,这些基因表达量均达到最高。Nt-SYR1干旱胁迫后,在土壤绝对含水量达到4.8%明显上调表达,复水后2 h时表达量最高;P5CSs基因,在严重干旱胁迫下呈下调表达,在干旱后复水后表达量逐步上调表达;Dehydrin基因在干旱胁迫处理时上调表达,随着复水时间增加,也呈上调表达;SHMT基因在干旱处理里及复水后均而呈下调表达;SAMDC基因在渍水及正常生长所需的土壤绝对含水量时表达无变化,干旱处理时呈下调表达,但土壤绝对含水量达到4.8%明显上调表达,之后又呈下调表达,整个处理时期表达量较低。 相似文献