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1.
《上海农业学报》2017,(6)
对植物低温胁迫调控机制、miRNAs的生物合成及作用方式,及其在低温调控网络中的相关作用进行了综述,并运用生物信息学对植物miRNAs在低温胁迫下参与的调控以及3类低温胁迫相应miRNAs进行了分析。结果表明:第一类miRNAs中,miR156家族、miR169家族、miR172家族和miR396家族成熟序列碱基保守性相对较高;第二类miRNAs中,整体miRNAs家族碱基保守性都较高;第三类miRNAs中,miR397家族和miR408家族成熟序列碱基保守性相对较低。以期利用miRNAs成熟序列保守性特征,从miRNA角度分析植物的耐寒机制,为进一步开展植物抗寒机理研究提供新思路。 相似文献
2.
《中国农业科学》2020,(4)
【目的】水稻(Oryza sativa L.)是中国最重要的粮食作物,也是盐胁迫敏感作物。研究水稻盐胁迫响应基因表达,发掘水稻耐盐基因对水稻抵御盐胁迫的分子机制及解析其调控网络,为培育耐盐水稻品种奠定基础。【方法】以水稻品种日本晴种子为试验材料,在1/2MS培养基培养条件下对其进行盐处理(150 mmol·L-1 NaCl),对盐处理和非盐处理21 d的根系进行小分子量RNA组学测序。通过生物信息学分析,以log2 Fold Change(log2FC)1或-1为筛选条件,寻找在盐胁迫和非盐胁迫条件下差异表达的miRNA和tRF(tRNA-derived RNA fragments),分析其靶基因,并通过实时荧光定量PCR对测序结果及靶基因进行验证。【结果】以至少一组数据RPM(Reads Per Million reads)500和log2FC1或-1为筛选条件,共得到31个差异表达miRNA,其中8个为盐胁迫诱导miRNA,23个为盐胁迫抑制miRNA,这些差异表达miRNA属于12个miRNA家族,其中8个miRNA家族在拟南芥、玉米和小麦等物种中也被报道为盐胁迫信号响应miRNA,包括盐胁迫抑制的osa-miR397、osa-miR396、osa-miR156、osa-miR167、osa-miR1432和盐胁迫诱导的osa-miR159、osa-miR168、osa-miR164。其余4个miRNA家族osa-miR1882、osa-miR1876、osa-miR1423和osa-miR5077尚未见与盐胁迫相关的报道。通过靶基因预测,得到这31个差异表达miRNA的靶基因共162个。此外,盐处理后,水稻根系产生的34—38nt tRF数量显著多于非盐处理材料,说明tRF的产生并非随机,而是通过某种特定机制响应高盐信号,诱发tRNA特异性加工而产生。以RPM50和log2FC1或-1为筛选条件,检测到盐胁迫诱导的5'端tRF 3个,3'端tRF 3个,这些tRF由6个tRNA加工产生。推测这些差异tRF是潜在的水稻盐胁迫响应tRF。【结论】共检测到12种水稻根系中盐胁迫响应miRNA,其靶基因多为转录因子编码基因,推测其通过对其靶基因转录因子的转录后调控参与了盐胁迫响应的表达调控。其中8个水稻盐胁迫响应miRNA家族是不同物种间保守的通用盐胁迫响应miRNA。另外,从转录组水平挖掘出水稻盐胁迫响应tRF,并鉴定了6个盐胁迫诱导表达的tRF。 相似文献
3.
【目的】水稻（Oryza sativa L.）是中国最重要的粮食作物,也是盐胁迫敏感作物。研究水稻盐胁迫响应基因表达,发掘水稻耐盐基因对水稻抵御盐胁迫的分子机制及解析其调控网络,为培育耐盐水稻品种奠定基础。【方法】以水稻品种日本晴种子为试验材料,在1/2MS培养基培养条件下对其进行盐处理（150 mmol·L-1 NaCl）,对盐处理和非盐处理21 d的根系进行小分子量RNA组学测序。通过生物信息学分析,以log2 Fold Change（log2FC）>1或＜-1为筛选条件,寻找在盐胁迫和非盐胁迫条件下差异表达的miRNA和tRF（tRNA-derived RNA fragments）,分析其靶基因,并通过实时荧光定量PCR对测序结果及靶基因进行验证。【结果】以至少一组数据RPM（Reads Per Million reads）>500和log2FC>1或＜-1为筛选条件,共得到31个差异表达miRNA,其中8个为盐胁迫诱导miRNA,23个为盐胁迫抑制miRNA,这些差异表达miRNA属于12个miRNA家族,其中8个miRNA家族在拟南芥、玉米和小麦等物种中也被报道为盐胁迫信号响应miRNA,包括盐胁迫抑制的osa-miR397、osa-miR396、osa-miR156、osa-miR167、osa-miR1432和盐胁迫诱导的osa-miR159、osa-miR168、osa-miR164。其余4个miRNA家族osa-miR1882、osa-miR1876、osa-miR1423和osa-miR5077尚未见与盐胁迫相关的报道。通过靶基因预测,得到这31个差异表达miRNA的靶基因共162个。此外,盐处理后,水稻根系产生的34—38nt tRF数量显著多于非盐处理材料,说明tRF的产生并非随机,而是通过某种特定机制响应高盐信号,诱发tRNA特异性加工而产生。以RPM>50和log2FC>1或＜-1为筛选条件,检测到盐胁迫诱导的5'端tRF 3个,3'端tRF 3个,这些tRF由6个tRNA加工产生。推测这些差异tRF是潜在的水稻盐胁迫响应tRF。【结论】共检测到12种水稻根系中盐胁迫响应miRNA,其靶基因多为转录因子编码基因,推测其通过对其靶基因转录因子的转录后调控参与了盐胁迫响应的表达调控。其中8个水稻盐胁迫响应miRNA家族是不同物种间保守的通用盐胁迫响应miRNA。另外,从转录组水平挖掘出水稻盐胁迫响应tRF,并鉴定了6个盐胁迫诱导表达的tRF。 相似文献
4.
《农业科学与技术》2020,(2)
盐胁迫是农作物生长的主要环境胁迫源之一,其中MicroRNAs(miRNAs)的表达在植物对盐胁迫响应中起决定性作用。该研究对盐耐受型(TC)和盐敏感型(NY)黄麻在高盐胁迫下miRNAs的表达进行比较分析。从8个sRNA文库中鉴定出了374个预期的miRNAs,并预测了87个潜在的候选miRNAs。在盐胁迫和对照之间,包括45个特异的miRNAs在内的181个miRNAs有差异表达,且TC中差异表达的miRNAs较NY多。在NY的叶片和根中分别发现58和27个miRNAs差异表达,而在TC的叶片和根中分别发现45和113个miRNAs的差异表达。在两种基因型组织中发现存在两个共同的差异表达miRNA。仅在TC中,发现10个共通的miRNAs在叶片和根组织中有差异表达,包括6个上调、3个下调和1个上调和下调的miRNA。该研究将有助于提高大家对黄麻非生物胁迫耐性的认识,并有助于提高黄麻在高盐碱地的产量。 相似文献
5.
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
6.
《河南农业大学学报》2015,(4)
为了鉴定和研究白花泡桐中与盐胁迫相关的microRNAs(miRNAs),构建了对照组PF2和处理组PF2-S4 2个小RNA文库。采用高通量测序技术总共鉴定出来了33个已知miRNA和80个新miRNA,在这些miRNAs中分别有27个(3个已知miRNA和24个新miRNA)差异显著表达和有45个(13个已知miRNA和32个新miRNA)差异极显著表达.最后采用qRT-PCR技术验证了5个miRNA。 相似文献
7.
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
8.
以耐盐品种枝棉3号和盐敏感品种鲁棉6号为材料,利用石蜡包埋切片法,分析盐胁迫下叶片细胞结构的变化.结果表明,0.1%NaCI浓度下,枝3号叶片细胞结构表现正常,鲁棉6号韧皮部组织受损较重;0.2%NaCI浓度下,两品种叶片细胞韧皮部的筛管均受损严重,且鲁棉6号比枝棉3号受损严重;0.5%NaCl浓度下,鲁棉6号木质部的导管也受损,枝棉3号木质部组织受损较轻.因此,可以通过棉花叶片输导组织在盐胁迫下的受损情况判断其耐盐性. 相似文献
9.
【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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【目的】通过分析大豆中候选内参基因的稳定性,筛选大豆干旱胁迫处理条件下适合成熟miRNA、前体miRNA及靶基因mRNA荧光定量PCR的内参基因。【方法】以干旱胁迫处理后的大豆根和叶片为材料,选择了5个成熟miRNAs和5个传统的看家基因作为候选内参基因,利用GeNorm和NormFinder程序对10个候选内参基因的稳定性进行评价。【结果】在干旱胁迫下,大豆根、叶片中,成熟miRNA定量最合适的单个内参基因分别为miR156a、miR167a,最合适的内参基因组合分别为miR1520d与miR156a、miR1520d与miR167a。前体miRNA和靶基因mRNA定量最合适的单个内参基因分别为Fbox、Act11,最合适的内参基因组合分别为Act11与Fbox、Act11与EF1A。【结论】筛选出大豆干旱胁迫条件下成熟miRNA、前体miRNA及其对应靶基因mRNA的荧光定量PCR的内参基因,最稳定内参基因数目为2个。 相似文献
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盐胁迫对棉花幼苗保护酶系统活性的影响 总被引：33，自引：1，他引：33
在盐胁迫条件下，对耐盐性不同的２个陆地棉品种幼苗子叶和胚根的保护酶活性变化进行了比较。结果表明：盐胁迫条件下，２个品种ＰＯＤ，ＳＯＤ活性在胚根部位均有所增强，子叶部位则有不同程度的降低；耐盐性较强的枝棉３号在盐胁迫初期胚根部位ＰＯＤ、ＳＯＤ活性上升幅度大于耐盐性较弱的鲁棉１０２４，但随盐胁迫时间延长，枝棉３号ＰＯＤ、ＳＯＤ活性又开始下降，而鲁棉１０２４则持续上升；枝棉３号子叶部位ＰＯＤ、ＳＯＤ活性经调节之后均接近对照，而鲁棉１０２４的ＰＯＤ、ＳＯＤ活性则表现为持续下降。结果提示出棉花幼苗对盐渍的适应调节主要表现在根部，但棉花品种耐盐性差异则表现在子叶部位。 相似文献
12.
棉花抗旱耐盐性品种筛选 总被引：2，自引：0，他引：2
试验对76个品种进行了抗盐和抗旱筛选.抗盐筛选采用种子发芽抗盐鉴定和幼苗生长抗盐鉴定的方法,结果表明:耐盐品种为9812-85、9811-36、石干1号、新植3号和冀农省早441五个品种,对盐敏感品种为新植1号、KD51028和鲁棉22.抗旱筛选采用幼苗生长抗旱鉴定的方法,结果表明:抗旱品种为1193B和山东8短季;对旱敏感品种:9811-36、9810-3、21025-2、中棉所45和21021-8.研究为棉花抗旱耐盐品种改良、控制抗旱性和耐盐性的相关性状进行QTL定位及分子标记辅助育种打下基础. 相似文献
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利用毛巾卷盐胁迫法快速评价棉花品种的耐盐性 总被引：2，自引：0，他引：2
以14个棉花品种（其中中棉44为耐盐对照）为试材,利用毛巾卷发芽法,在室内（室温20～30℃）条件下,分别用盐度0、0.30%、0.45%和0.60%的氯化钠溶液进行了胁迫培养,3 d后测定不同棉花品种的发芽率和芽长指标;并根据发芽率相对盐害率差异显著性分析结果,确定了棉花萌发期适宜的盐胁迫浓度,并在该浓度下分析比较了不同棉花品种在萌发期的耐盐性。结果表明：鉴定棉花萌发期耐盐性的适宜盐分浓度为0.6%。在该浓度水平下,08-73、衡棉1698、衡棉6号和衡优12耐盐性最强;无536、HD004、衡棉4号、HD006、08-489和冀棉958的耐盐性与CK相当,属于耐盐品种;08-936耐盐性较差;衡棉3号和衡棉187属不耐盐品种。毛巾卷盐胁迫法可以作为快速评价棉花萌发期耐盐性的简便方法之一。 相似文献
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【目的】在麦棉两熟种植模式下,研究不同品种与播期对棉花生长、产量以及棉铃空间分布的影响,为棉花播期及品种选育提供依据。【方法】在大田试验中,设置裂区试验,以2个早熟棉品种锦科707和鲁棉2387为主区,4个播期5月10日(SD1),5月20日(SD2),5月30日(SD3),6月10日(SD4)为副区,分析不同品种和播期对棉花生育期进程、叶面积指数、干物质积累、棉株内部铃重及空间分布的影响。【结果】(1)随着播期的推迟,2个品种均表现为苗期不变,蕾期缩短,开花期和吐絮期先缩短后延长的趋势,锦科707在SD1处理,鲁棉2387在SD2处理下有利于营养器官向生殖器官转移;(2)品种和播期对棉花产量存在显著的互作效应,锦科707在SD1处理下皮棉产量最高,为1 873 kg/hm2,鲁棉2387在SD2处理下皮棉产量最高,为1 767 kg /hm2;(3)锦科707在SD1处理中,上部和中部铃重最大,而下部铃重SD3最大,鲁棉2387在SD2处理中,下部、中部、上部铃重均高于其他处理。同一品种不同播期间,下部和中部成铃分布比例随播期的推迟而增加,而上部则成铃分布比例随播期的推迟而降低。【结论】在黄河流域麦棉套作种植模式下,过晚播种会导致产量严重降低,锦科707在5月10日,鲁棉2387在5月20日左右播种较为适宜。 相似文献
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不同基因型棉花苗期耐盐性分析及其鉴定指标筛选 总被引：24，自引：3，他引：24
【目的】棉花（Gossypium hirsutum）虽是较耐盐碱的作物,但不同品种间耐盐性差异较大。本研究旨在探讨新疆各年代不同基因型棉花苗期耐盐特性,挖掘棉花本身耐盐遗传资源,筛选耐盐性快速鉴定指标并建立可靠的棉花耐盐性数学评价模型,为棉花耐盐新品种选育及大规模品种耐盐性评价奠定基础。【方法】以17个棉花品种为试验材料,按NaCl盐与草炭、蛭石复合基质重量比设置0（CK）、0.6%两个处理水平,棉种经消毒、催芽后播于复合基质,通过苗期盐土栽培持续胁迫的方式,可反映棉株在大田条件中的实际胁迫环境及真实抗逆机制。对各处理下各品种出苗率（ER）、幼苗鲜重（FW）、干重（DW）、植株含水量（PWC）、第一片真叶面积（LA）、叶片净光合速率（Pn）、叶绿素含量（Chl）和相对电导率（REC）等11个生理指标进行测定,以各单项指标的耐盐系数作为衡量耐盐性的依据,运用主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对其耐盐性进行综合评价及分类,并分析各耐盐类型棉花品种生理表现特征。【结果】通过主成分分析,本试验将盐胁迫处理下棉花幼苗叶片的11个单项指标转换成6个彼此独立的综合指标;通过隶属函数分析,得到不同棉花基因型幼苗耐盐性综合评价值（D值）,并通过聚类分析,将17个棉花品种划分为4种耐盐类型,其中盐敏感型3个品种,弱耐盐及中度耐盐型各6个,高度耐盐型2个;进一步利用逐步回归方法建立了可靠的棉花幼苗耐盐性评价回归模型D=-1.192+ 0.402REC+0.119LA+0.274FW+0.086Pn+1.019Chl,方程决定系数R2= 0.9921,同时筛选出显著影响棉花幼苗耐盐能力的5个单项指标,即Pn、Chl、LA、FW和REC,对回归方程的估计精度进行评价,各品种估计精度均大于94.44%,表明所筛选鉴定指标对棉花耐盐性影响明显,该方程可用于棉花耐盐性评价。本研究对逐步回归与聚类结果进行相互验证,得到各耐盐类型棉花幼苗的生理表现特征。结果发现,与盐敏感品种相比,强耐盐棉花品种幼苗在盐胁迫下REC较低,Pn、Chl、LA和FW则能保持较高水平,且其幼苗真叶面积可达其它类别品种近2倍。【结论】强耐盐棉花品种幼苗叶片在盐碱环境中受到伤害较轻,能保持较高的真叶面积和光合能力,有利于提高植株耐盐能力和光合产物积累,降低土壤中离子毒害,增强植株耐盐性。在相同逆境中,通过测定REC、Pn、Chl、LA和FW等5个鉴定指标,可进行品种耐盐性强弱的快速鉴定和预测。 相似文献
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【目的】了解棉花在盐胁迫条件下相关基因的表达,并克隆与抗(耐)盐相关的重要基因。【方法】通过筛选棉花EST数据库,并对目标EST序列进行整合,对中棉所49在非盐胁迫和盐胁迫条件下进行处理并利用RT-PCR的方法克隆了质膜Na+／H+逆向转运蛋白途径中的1个蛋白磷酸化同源基因,命名为GhSOS,并通过实时荧光定量PCR对其表达特征进行分析。【结果】序列分析表明,该基因成熟mRNA的剪接存在2种可选择性的剪接体,分别命名为GhSOS2a(GenBank登录号：GU188960)和GhSOS2b(GenBank登录号：GU188961),分别编码445和421个氨基酸残基。由于剪接方式的差异,导致GhSOS2a比GhSOS2b多出一个外显子(长度为72 bp)。实时荧光定量PCR分析表明,GhSOS2a在非盐胁迫和盐胁迫条件下的根茎组织、叶组织均表达,但GhSOS2b仅在盐胁迫条件下的根茎组织、叶组织表达,且表达量远高于GhSOS2a。【结论】在棉花盐胁迫过程中,GhSOS2存在2种可选择性剪接体,而且可能主要是GhSOS2b参与棉花的质膜Na+／H+逆向转运蛋白途径并发挥一定作用。 相似文献
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利用农杆菌介导法将耐旱耐盐转录因子基因Pe DREB2a和Kc ERF导入受体材料陆地棉R15中,获得12个株系的转基因植株,通过硫酸卡那霉素初筛以及PCR分子检测最终获得7个转Kc ERF-Pe DREB2a基因的棉花株系。通过测定转基因棉花的抗逆相关生理指标以及对基因相对表达量测定分析,结果表明,200mmol/L的Na Cl和15%的PEG-6000胁迫处理后,转基因棉花幼苗的CAT、SOD活性,游离脯氨酸含量均高于对照组,MDA含量较对照组棉花明显下降。实时定量RT-PCR结果表明,干旱胁迫下,转基因棉花幼苗叶片中Pe DREB2a基因的表达量高于Kc ERF基因的表达量;高盐胁迫下,转基因棉花叶片中的Pe DREB2a,Kc ERF基因的相对表达量持平。本研究结果表明,在干旱、高盐胁迫下,Kc ERF-Pe DREB2a基因有助于提高棉花的耐旱耐盐能力。 相似文献