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NAC作为植物特有的转录因子,广泛参与植物生长发育、衰老及胁迫响应等生物学过程。为探究烟草NtNAC080在非生物胁迫响应中的功能,利用qRT-PCR技术分析了不同胁迫处理下NtNAC080的表达模式,结果表明,NtNAC080的表达受干旱、高盐胁迫以及ABA、MeJA和SA激素的诱导;以NtNAC080基因的敲除突变体及野生型(K326)烟株为材料,分析敲除株系在高盐和干旱胁迫下抗逆表型。试验表明,与野生型相比,2个敲除株系的耐盐抗旱能力均明显增强;干旱和盐胁迫下敲除株系的抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性以及可溶性蛋白、脯氨酸含量显著高于野生型,而丙二醛含量显著低于野生型。相反地,异源表达NtNAC080的转基因拟南芥与野生型(Col-0)相比对盐和干旱的耐受性明显减弱。qRT-PCR分析发现在干旱和盐处理后胁迫相关基因(NtDREB1A、NtKAT2、NtNHX1等)在NtNAC080基因敲除株系中表达水平显著高于野生型。以上结果表明,NtNAC080在烟草的非生物胁迫响应中起负调控作用,这可能是通过调控抗氧化酶活性及胁迫相关基因的表达来实现的。 相似文献
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多胺对玉米种子吸胀期间耐冷性和种子发芽能力的影响 总被引：20，自引：2，他引：18
以玉米耐寒自交系黄C和低温敏感自交系Mo17为材料, 研究了亚精胺(Spd)和精胺(Spm)引发对玉米种子吸胀中的耐冷性和种子发芽能力的影响。种子经0.25 mmol L-1的Spd和Spm引发72 h后, 在5℃下低温吸胀不同时间(12、24、36和48 h)。结果表明, Spd和Spm引发提高了胁迫期间两自交系胚内过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性, 以及可溶性蛋白质和脯氨酸(Pro)含量, 降低了胚渗出液的核苷酸含量, 同时显著提高发芽率, 并显著缩短平均发芽时间。低温吸胀48 h后, 与对照相比, Spd和Spm处理分别提高两自交系种子的平均发芽率18.5%和14.0%, 分别缩短平均发芽时间1.21 d和1.14 d。黄C在种子吸胀期间的耐冷性强于Mo17。总之, Spd和Spm处理能提高玉米种子吸胀期间的耐冷性, 提高低温胁迫下种子发芽能力。 相似文献
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《种子》2020,(7)
以新春6号和新春31号为材料,采用大田试验在小麦灌浆初期模拟高温胁迫,在高温胁迫下对小麦进行喷施精胺(Spm)和亚精胺(Spd)处理,监测小麦籽粒灌浆动态、高温处理后的旗叶抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量等指标,分析外源Spm和Spd对高温胁迫下小麦籽粒灌浆的影响及其生理机制。结果表明:高温胁迫对小麦籽粒灌浆显著抑制,外源Spm和Spd显著促进高温胁迫下小麦籽粒灌浆、旗叶POD和CAT活性、可溶性糖和脯氨酸含量以及抑制SOD活性和MDA含量的升高,外源Spd在喷施前期(花后13 d)对籽粒灌浆的调节效果优于外源Spm,此后外源Spm的缓解效果始终优于Spd。说明外源多胺对高温胁迫下小麦籽粒灌浆的影响与其调控叶片抗氧化酶活性、MDA含量以及渗透调节物质的含量有关,不同类型多胺在缓解高温胁迫对小麦灌浆抑制上存在时间差异。 相似文献
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外源施加多胺对提高玉米种子耐冷性的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以玉米耐冷自交系辽2386和冷敏感自交系辽6082为材料,研究了以外源施加精胺(Spm)和亚精胺(Spd)作为引发剂,对玉米种子吸胀中的耐冷性、发芽能力和苗期生物量的影响,探讨利用外源多胺缓解玉米低温胁迫的相关机制。结果表明,种子经Spd和Spm引发低温(5℃)吸胀后,辽6082发芽率为93%,和引发前相比显著提高了12%,且苗高显著提高了44.62%,苗鲜重显著增加了26.76%。同时,Spd和Spm引发提高了低温胁迫期间两自交系胚中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,降低了丙二醛(MDA)的含量。自交系辽2386在种子吸胀期间的耐冷性强于辽6082,而不同自交系、不同器官对多胺敏感性不同。总之,Spd和Spm处理能提高玉米种子吸胀期间的耐冷性,提高低温胁迫下种子的抗氧化能力和发芽能力。 相似文献
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盐胁迫对桉树(Eucalyptus)活性氧代谢和CAT基因表达的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
桉树耐贫瘠,盐胁迫影响桉树的生长速率,严重时造成桉树枯萎死亡。本研究以‘广林9’三月龄组培苗为材料,分别用不同浓度NaCl溶液(0, 30 mmol/L, 60 mmol/L, 90 mmol/L, 120 mmol/L, 150 mmol/L)处理20天后,检测超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性、过氧化物酶(peroxidase, POD)活性、过氧化氢酶(catalase, CAT)活性、过氧化氢(hydrogen peroxide, H2O2)含量、丙二醛(malonaldehyde, MDA)质量摩尔浓度等生理指标以及CAT基因的转录变化。NaCl处理后,MDA质量摩尔浓度、H2O2含量显著升高,在90 mmol/L或120 mmol/L处达到最大值;盐胁迫下POD、SOD和CAT活性均表现为先升高后降低的趋势,并且在90 mmol/L NaCl时达到最大值。设无NaCl处理下CAT基因的表达水平为1,用qPCR (real-time quantitative PCR)方法分析不同盐胁迫下6个CAT基因的相对表达水平。随着NaCl浓度增大,CAT1、CAT2和CAT3的相对表达水平呈逐渐降低的趋势,NaCl浓度为30 mmol/L相对表达水平最高,分别为1.54、6.38和1.27;CAT5和CAT6的相对表达水平在120 mmol/L NaCl时达到最大值,分别为2.65和2.21;CAT4的相对表达水平随NaCl浓度增大而增大,并在NaCl浓度为150 mmol/L时显著升高,相对表达水平达3.31。结果表明:90~120 mmol/L NaCl浓度为桉树的耐盐胁迫的极限;盐胁迫会引起桉树ROS (Reactive oxygen species)代谢失衡,积累H2O2导致膜脂过氧化;6个CAT基因在不同盐胁迫强度下的转录变化差异显著,响应机制不尽相同。本研究可为桉树应答盐胁迫机理研究和桉树栽培管理提供参考。 相似文献
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为探究外源亚精胺(spermidine,Spd)对盐胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化的影响,以‘辽甜1号’甜高粱为试验材料,采用不同浓度(0.5 mmol/L,1.0 mmol/L,1.5 mmol/L)的Spd喷施处理165 mmol/L NaCl胁迫下的甜高粱幼苗,测定处理7 d和15 d后甜高粱幼苗的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量和净光合速率(Net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、胞间CO2浓度(intercellular CO2 concentration,Ci)、蒸腾速率(transpiration rate,Tr)以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性等生理生化指标,测定处理15 d后甜高粱幼苗的株高、鲜重、干重及幼苗相对含水量。结果表明,盐胁迫显著抑制了甜高粱幼苗的生长及生理生化指标,喷施不同浓度Spd可提高盐胁迫下甜高粱幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr,降低Ci,提高可溶性糖、可溶性蛋白和Pro含量,降低MDA含量,提高SOD、POD、CAT和APX活性。说明在盐胁迫下外源喷施Spd能够增强甜高粱幼苗的光合作用,促进幼苗生长,同时增加渗透调节物质含量,提高抗氧化物酶活性以稳定细胞内环境,从而增强甜高粱幼苗的耐盐性,其中1.0 mmol/L的Spd处理效果最佳。本研究为利用外源Spd缓解植物盐胁迫伤害提供科学依据,为提高甜高粱幼苗的耐盐性提供一种新的手段。 相似文献
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为探讨转脂蛋白在非生物逆境中的作用,将Zm LTP3基因利用花粉管通道法转入玉米自交系京2416中,在PCR和EPSPS速测试纸鉴定基础上连续自交获得转基因阳性株系。以转基因株系OE6、OE10、OE18作为试验组,以自交系京2416为对照(WT),进行盐胁迫处理,比较二者之间在形态指标和生理指标方面的差异。结果显示,在正常生长条件下,转基因株系与野生型的各项指标均无显著差异。在盐胁迫条件下,与野生型相比,转基因株系的株高、茎基宽、根长、鲜质量、干质量及叶绿素含量均显著增加,表现出较好的生长状态;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性也显著升高,显示出较高的活性氧清除能力;同时,丙二醛(MDA)含量及相对外渗电导率水平则显著下降,暗示其体内较低程度的细胞伤害水平。以上结果表明,Zm LTP3基因的过量表达可提高玉米的耐盐胁迫能力。 相似文献
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Dof(DNA binding with one finger)家族转录因子是植物特异的转录因子,在胁迫响应、种子发芽、氮同化、光合作用等多种生物学过程中发挥着重要作用。为了探究转录因子BvM14-Dof3.4在响应盐胁迫过程中的生物学功能,本研究以具有强耐盐特性的甜菜M14品系为试验材料,用花序浸染法将BvM14-Dof3.4基因在野生型拟南芥植株中异源表达,经150 mmol/L NaCl处理后发现,BvM14-Dof3.4基因的异源表达促进了盐胁迫下转基因拟南芥植株根的生长,提高了异源表达植株的鲜重和干重,与野生型拟南芥相比异源表达植株中K+/Na+比值增加1.3倍、甜菜碱含量增加1.1倍以及SOD和POD的酶活性分别上调1.3和1.2倍,从而减少了盐胁迫对异源表达拟南芥植株的损伤。这些结果表明了BvM14-Dof3.4基因响应盐胁迫,并且BvM14-Dof3.4基因的异源表达能够提高拟南芥植株的耐盐能力,该结果对甜菜M14品系优质基因资源的挖掘以及开展栽培甜菜抗逆性的遗传改良工作具有重要意义。 相似文献
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水稻籽粒中内源多胺及其与籽粒充实和粒重的关系 总被引：22，自引：2，他引：22
以８个水稻品种（含杂交稻组合）为材料，研究了籽粒发育期内源多胺的含量及其与籽粒充实和粒重的关系。结果表明：籽粒中Ｐｕｔ（腐胺）、Ｓｐｄ（亚精胺）和Ｓｐｍ（精胺）的含量，强势粒高于弱势糕卫粒充实好的品种（组合）高于籽粒充实差的品种（组合），尤以Ｓｐｄ和Ｓｐｍ更明显；籽闰中Ｓｐｄ和Ｓｐｍ的含量或浓度，以及Ｓｐｄ／Ｐｕｔ和Ｓｐｍ／Ｐｕｔ的比值与谷粒充实率和千粒軎于极显著正相关在花后３天喷施外源多胺（１ｍ 相似文献
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甘蓝型油菜品系XY881和XY883是湘油15辐照诱变后连续自交筛选的2个种子含油量、光合效率和弱光敏感性等有明显差别的子代品系。分别从XY881和XY883中克隆了芸薹素唑抗性因子1(brassinazole-resistant1,BnaBZR1)和光敏色素互作因子4 (phytochrome interacting factor 4, BnaPIF4)基因并进行了序列结构、表达和功能分析。结果表明, XY883的BnaBZR1和BnaPIF4基因存在结构变异,引起表达和调控模式的差异。XY883中BnaBZR1的启动子具有124 bp的富含A/T的插入序列,且XY883具有比XY881高的BnaBZR1表达,并且在弱光和2,4-表油菜素内酯(2,4-BL)诱导下具有较少的表达变化。XY883中BnaPIF4的5'-UTR区域存在可变剪接,形成长度分别为424bp (U01)、239 bp (U02)和332 bp (U03)的3种5'-UTR,在弱光和2,4-BL诱导下, XY883中3种可变剪接的BnaPIF4转录产物的变化不一致。将BnaPIF4的3个5'-UTR与CDS分别组合转化拟南芥后其表达在转录水平无明显差异,但蛋白翻译存在明显差异,表明BnaPIF4的5'-UTR变异影响其翻译过程。转BnaPIF4基因拟南芥出现株高增加、叶片狭长且光合作用下降的表型,共转化BnaBZR1能减弱BnaPIF4造成的光合作用下降;转BnaPIF4和BnaBZR1基因对油菜的影响与拟南芥相似,但表型不如拟南芥明显,表明BnaPIF4是油菜光合作用的负调控因子,而BnaBZR1可对BnaPIF4的光合负调控产生拮抗;这与XY881和XY883中两基因表达调控模式及其光合表型相吻合。 相似文献
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Shan-Bin CHEN Si-Fan SUN Nan NIE Bing DU Shao-Zhen HE Qing-Chang LIU Hong ZHAI 《作物学报》1962,46(12):1862-1869
CAF1 (CCR4-associated factor 1) gene plays an important role in plant development and disease resistance. In this study, the IbCAF1 gene of sweetpotato was cloned according to the EST sequence. The ORF of IbCAF1 was 846 bp, encoding 281 amino acids, with a molecular weight of 32.13 kD and an isoelectric point of 4.83. The results of amino acid sequence alignment and phylogenetic tree analysis showed that IbCAF1 had higher homology with ItlCAF1, a homologous protein of Ipomoea triloba (2x), and the homology was 96.8%. IbCAF1 gene was induced and expressed by NaCl, PEG, ABA, and H2O2. The IbCAF1 gene was transferred into tobacco by Agrobacterium tumefaciens mediated transformation. The overexpression of IbCAF1 gene significantly improved the salt and drought tolerance of transgenic tobacco plants. After 200 mmol L -1NaCl and 10% PEG-6000 treatments, the transgenic tobacco plants showed significant upregulation of the genes involved in ROS scavenging system and proline biosynthesis related genes, significant increase of SOD activity, POD activity and proline content and significant decrease of H2O2 and malondialdehyde contents. These results demonstrate that the IbCAF1 gene could improve salt and drought tolerance in transgenic tobacco. This study will lay a foundation on salt and drought tolerance gene engineering of IbCAF1 gene in sweetpotato for the following research. 相似文献
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Mao-Ni CHAO Hai-Yan HU Run-Hao WANG Yu CHEN Li-Na FU Qing-Qing LIU Qing-Lian WANG 《作物学报》2020,46(1):40-51
KUP/HAK/KT钾转运体基因的转录调控是植物响应低钾胁迫的一项重要机制。克隆和分析棉花钾转运体基因的启动子,不仅有助于了解其表达模式及调控机制,对于改良棉花的钾吸收特性也具有重要意义。陆地棉钾转运体基因GhHAK5是一个在根中特异性高表达的基因,其表达受低钾胁迫诱导,目前关于该基因启动子的功能还不清楚。本研究以陆地棉品种百棉1号为材料,通过PCR方法对GhHAK5上游2000bp启动子片段(pGhHAK5)进行克隆,并通过转化拟南芥、GUS组织定位和低钾诱导表达特性分析来研究其功能。结果表明, pGhHAK5除具有TATA-box和CAAT-box等基本顺式作用元件外,还含有多个响应于光、逆境胁迫、植物激素和生物钟等的顺式作用元件。pGhHAK5与雷蒙德氏棉pGrHAK5在重要调控元件的数量和位置分布上具有较高的一致性,均具有5个参与根特异性表达调控的元件(ATAAAAT)和1个参与低钾条件下转录调控的ARF转录因子结合位点(TGTCNN)。GUS组织化学染色结果显示,转基因拟南芥幼苗的叶脉和胚轴维管束组织染色较深,根系染色较浅;成熟期转基因拟南芥植株的根、叶脉和花萼维管束组织染色较深,茎和荚皮染色较浅,表明pGhHAK5驱动的GUS主要在拟南芥成熟的根和地上部维管束组织中表达。进一步低钾诱导表达特性分析表明, PGhHAK5驱动的GUS在拟南芥幼苗幼嫩根中的表达很弱,且其表达不受低钾胁迫诱导而增强,表明PGhHAK5可能是一个主要在成熟根中具有功能的低钾诱导型启动子。转录组分析和荧光定量PCR结果表明, GhHAK5主要在成熟的根中表达,且其表达受发育时期的影响,该结果与pGhHAK5驱动的GUS在拟南芥根中的表达结果一致。本研究结果有助于深入了解GhHAK5表达调控的分子机制,并为棉花钾吸收效率的提高及钾高效棉花品种的培育提供理论依据。 相似文献
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研究外源H2O2对盐碱胁迫下毛白杨生理特性的影响规律,为提高毛白杨盐碱地造林效果提供理论依据。在盆栽条件下,设置营养液（对照,H1）、营养液+NaHCO3+NaCl(H2)、营养液+NaHCO3+NaCl+H2O2(H3)、营养液+H2O2(H4)4个处理,3次重复。结果表明,H2与H1相比显著提高了毛白杨超氧阴离子、过氧化氢、MDA含量及相对电导率,H3与H2相比显著降低了超氧阴离子、过氧化氢含量,相对电导率和MDA含量降低不显著,H4与H1之间无显著差异;H2与H1相比显著提高了SOD、POD、CAT、APX活性,提高了AsA和GSH含量,H3与H2相比提高了毛白杨保护酶活性和H2O2清除系统活性,H4与H1相比显著提高了毛白杨AsA含量;H2与H1相比显著提高了毛白杨可溶性糖含量,H3与H2相比降低了可溶性糖含量;H1与H2相比、H3与H2相比均提高了毛白杨可溶性蛋白和游离脯氨酸含量。综合分析认为,外源H2O2会激发毛白杨生理响应机制并缓解盐碱胁迫效果显著。 相似文献
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强耐冷性水稻新品系J07-23抗氧化系统对长期冷水胁迫的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
为了阐明强耐冷性水稻对长期冷水胁迫抗性的生理基础, 以水稻新品系J07-23和冷敏感的栽培稻秀子糯为试验材料, 研究长期冷水胁迫(19℃)下参试材料在开花期剑叶活性氧代谢、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量的变化以及成熟后的穗部性状。结果表明, 在长期冷水胁迫下, 秀子糯剑叶的O2产生速率、H2O2含量和MDA含量显著增加, 抗氧化系统中SOD、CAT和GR活性显著升高; J07-23剑叶H2O2含量显著增加, 而O2产生速率和MDA含量无显著变化。J07-23的抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX和GR)活性极显著升高, 抗氧化剂(AsA和GSH)含量及AsA/DHA值和GSH/GSSG值也显著增加。依据耐冷性评价标准, J07-23具有极强耐冷性, 冷水胁迫下高的抗氧化酶活性和抗氧化剂含量是其耐冷性的生理生化基础。 相似文献