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1.
养分胁迫会直接影响水稻的生长发育,相对于地上部分,根系往往较早感知环境胁迫。为了研究水稻根系对养分胁迫响应的分子机制,通过Illumina Hiseq2000平台测序,对氮素胁迫下水稻根系转录基因表达情况进行分析。结果表明,氮素胁迫诱导根系出现了2 270个差异转录基因,其中上调表达的有1 176个,下调表达的有1 094个。采用GO功能分类和Pathway功能注释,可将注释的基因划分为48个功能类别118条代谢途径,包括糖酵解、脂肪酸代谢、氧化磷酸化、氨基酸代谢、淀粉蔗糖代谢等生物学过程。部分根系关键基因表达变化表明,氮素胁迫诱导大量新生蛋白质合成,形成各种酶类,促进新RNA合成,从而形成了更多的新生蛋白质。氮素胁迫诱导根系IAA积累更多来自极性运输,参与植物细胞伸长发育的EGase基因及木质素特异合成途径的关键酶(CCR)表达量发生上调,这些转录基因表达量的变化是根系受养分胁迫刺激而发生了伸长生长的内在机制。 相似文献
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《华北农学报》2015,(4)
为揭示不易早衰水稻耐养分胁迫机理,应用蛋白质组学分析技术,对养分胁迫下不易早衰水稻隆平001生育后期叶片蛋白质组差异表达进行了研究。叶片蛋白质图谱经软件Imagemaster 2D Elite 5.0分析,有26个蛋白质发生差异表达,其中17个蛋白质功能经质谱分析(ESI-Q MS/MS)得到鉴定。差异表达蛋白质功能分析显示,养分胁迫下,隆平001叶片中光合及养分再利用相关蛋白质表达量增强,从而满足养分胁迫下植株生长发育的需要,是其具有较强抗养分胁迫的内在机理,而参与活性氧清除及逆境保护相关蛋白质表达量增强,可以保护光合机构免受胁迫伤害,从而对养分胁迫有更强的耐性、不易发生早衰。 相似文献
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低温胁迫对水稻苗期根系影响的蛋白质组学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了从蛋白质水平揭示水稻苗期响应低温胁迫的分子机理,以耐冷性强的东乡野生稻和冷敏感品种中嘉早17为材料,于5℃低温处理0,1,2,3 d后分别测定根系活力、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量等生理指标。随后利用iTRAQ技术对5℃低温处理3 d后水稻幼苗的根系差异蛋白质组进行分析。通过生理指标分析,5℃低温处理影响东乡野生稻和中嘉早17的根系生理指标,且在低温处理第3天,两者已出现明显差异。通过差异蛋白质组学分析,与常温(25℃)相比,东乡野生稻经低温处理后共鉴定到167个差异蛋白,其中,上调表达蛋白61个,下调表达蛋白106个;中嘉早17经低温处理后共鉴定到261个差异表达蛋白,其中,上调表达蛋白122个,下调表达蛋白139个。通过GO功能分析,这些差异蛋白质主要参与代谢、细胞和单机体过程,主要涉及细胞及细胞成分,主要起着结合和催化作用。通过KEGG分析,这些差异蛋白质主要参与代谢、次级代谢产物合成和碳代谢等代谢通路。通过对东乡野生稻和中嘉早17中均发生差异表达的29个蛋白质的进一步分析,了解到两者受低温危害后根系部分蛋白质的表达动态。本研究鉴定到的差异表达蛋白质为进一步阐述水稻耐冷机理及耐冷基因的挖掘提供理论依据。 相似文献
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采用桶栽方式,对抗旱性强的F172和抗旱性弱的YL6甘蔗品种在苗期进行重度干旱胁迫处理后,应用蛋白质双向电泳技术进行差异蛋白质分析,分别找出差异显著的28和20个差异蛋白点,其中部分呈现上调表达,部分呈现下调表达,还有部分新增的蛋白点,因品种抗性不同而表现各异,F172叶片中的差异蛋白主要表现为上调表达,而YL6中大多表现为下调表达。在重度干旱胁迫下,抗旱性不同的甘蔗品种蛋白质丰度变化有显著差异。采用MALDI-TOF-TOF/MS鉴定所获得的差异蛋白,从YL6、F172中分别鉴定出18、14个蛋白的氨基酸序列,对所鉴定的蛋白质根据功能分为8类。YL6中参与自由基清除的2个,参与光合作用的6个,参与细胞生长和分裂的1个,参与基础代谢的6个,参与防卫反应的2个,未知功能蛋白1个。F172中参与自由基清除的1个,参与光合作用的2个,参与细胞生长和分裂的2个,参与基础代谢的4个,参与信号转导的2个,参与蛋白加工的1个,未知功能蛋白2个,其中22 k D干旱诱导蛋白的丰度明显提高,而在YL6中则检测不到此蛋白。这说明在干旱胁迫下抗旱性不同的甘蔗品种在蛋白质组成上有很大差异,推测这是不同甘蔗品种间抗旱性差异的重要分子基础。 相似文献
6.
《分子植物育种》2021,19(17):5703-5711
为分析干热胁迫下文冠果幼苗的分子响应机制,本研究以三月龄文冠果幼苗为材料,采用非标定量技术,结合质谱鉴定及生物信息学分析,探究文冠果幼苗叶片在干热胁迫下的蛋白差异表达。本试验共鉴定得到蛋白组数1 442个,根据明显差异肽段确定标准分析得到差异蛋白100个,其中包括上调表达蛋白55个,下调表达蛋白45个。在100个差异蛋白中,通过数据库搜索分析得到了已知功能的蛋白29个,假定蛋白71个,其中上调差异表达蛋白主要参与抗氧化代谢、逆境防御、细胞内信号转导、光合作用等过程,下调差异表达蛋白主要参与蛋白加工修饰与水解、氧化还原反应、TCA循环、物质代谢等过程。本研究结果有助于阐明文冠果干热胁迫分子机制。 相似文献
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为了探讨盐胁迫对棉花幼苗根系蛋白表达谱的影响,丰富棉花在分子水平上应对盐胁迫的机理,本研究对盐胁迫下棉花幼苗根系进行差异蛋白组学分析。试验利用1%NaCl模拟盐胁迫,对陆地棉品种‘中棉69’进行72 h处理,利用磷酸盐缓冲液研磨后再用月桂酸辅助三氯醋酸沉淀的方法获得棉花幼苗根系蛋白样品,并进行双向电泳分离,获得了分辨率较高、背景清晰的差异蛋白表达图谱。图谱分析显示,共有36个棉花幼苗根系蛋白点响应盐胁迫,其中16个表达量显著上调,20个表达量显著下调。对其中的10个表达差异的蛋白进行了质谱分析和同源蛋白鉴定,结果显示它们分别为抗坏血酸过氧化物酶、烯醇化酶、谷胱甘肽-S-转移酶、醌氧化还原酶、膜联蛋白AnxGb3、叶绿体Rubiso大亚基蛋白结合α亚基、P23蛋白、果糖激酶、乙醇脱氢酶、腺嘌呤磷酸转移酶1亚型1。本研究结果显示盐胁迫下有部分棉花幼苗根系蛋白显示显著差异表达,表明这些蛋白可能参与棉花抗（耐）盐的信号、代谢途径中。 相似文献
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外源亚精胺对涝胁迫下玉米幼苗根系无氧呼吸代谢的调控效应 总被引：3，自引：0，他引：3
《华北农学报》2015,(4)
为了探讨多胺提高玉米抗涝性的机制,以2个抗涝性不同的玉米品种(郑单958,抗涝性较弱;浚单22,抗涝性较强)为材料,设置正常处理、涝胁迫处理、涝胁迫+亚精胺(1 mmol/L)3个处理,分别在处理0,2,4,6 d取幼苗根测定相对电解质渗漏率、无氧呼吸酶活性(乳酸脱氢酶(LDH)、丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇脱氢酶(ADH))、代谢产物(乙醇和乳酸)和亚精胺(Spd)含量,并测定幼苗相对干物质增长速率,研究了亚精胺对涝胁迫下玉米幼苗根系呼吸代谢的调控效应。结果表明:在正常生长情况下,2个玉米品种幼苗根系中无氧呼吸酶活性、代谢产物和亚精胺含量均无明显变化,且在2个品种间无明显差异;涝胁迫处理后,2个玉米品种幼苗根系中无氧呼吸酶活性以及乙醇、乳酸、亚精胺含量增加,且抗性较弱的郑单958的LDH活性和乳酸含量增加幅度大于抗性较强的浚单22,而抗性较强的浚单22的ADH活性和乙醇、亚精胺含量增加幅度大于抗性较弱的郑单958;涝胁迫+亚精胺处理后,2个玉米品种幼苗根系中PDC、ADH活性以及乙醇、Spd含量升高,LDH活性和乳酸含量下降,且抗性比较弱的郑单958的变化幅度大于抗性比较强的浚单22。结果显示,亚精胺与涝胁迫下玉米幼苗根系的呼吸代谢之间存在密切关系,亚精胺一方面可以通过提高玉米幼苗根系中无氧呼吸代谢酶PDC和ADH活性以及增加乙醇和Spd含量减少有害物质乙醛对细胞的伤害;另一方面可以通过降低LDH活性抑制乳酸的过量产生,避免细胞质的过度酸化,降低细胞膜的伤害,从而缓解涝胁迫对玉米幼苗造成的伤害,促进干物质的积累和玉米幼苗的生长。 相似文献
9.
以水稻中花11幼苗为材料,探讨高浓度NaCl处理对其根系生长发育的影响。结果表明,200 mmol/L NaCl胁迫下,幼苗胚根生长受到抑制,不定根数目减少,根毛数量减少长度变短;幼苗根系出现褐化,且根系木质素含量增加,根系过氧化物酶(POD)活力显著上升;半定量RT-PCR检测显示,盐胁迫应答基因OsCDPK7表达显著下降,P 5 CS 1表达上升,OsHKT 1;5、OsNHX 1在处理初期表达上升,其后随处理时间延长而下降。 相似文献
10.
《分子植物育种》2021,(13)
植物激素在调节和控制植物生长发育、代谢过程、应对逆境等方面具有重要的作用。为明确水稻苗期植物激素对低温的应答机制,本研究以野生型粳稻品种‘中花11’为研究材料,经低温处理后,利用RNA-Seq技术分析植物激素调控水稻幼苗对低温胁迫的应答模式。通过转录组测序,共获得9.9×10~7条干净的序列,筛选出2 044个差异表达基因(DEGs)。首先,GO富集分析结果表明差异表达基因主要富集在生物学过程、细胞组分和分子功能三个方面。进一步的KEGG通路分析表明,差异表达基因主要富集在代谢途径、次生代谢生物合成、植物激素信号转导等途径。其中植物激素信号转导中低温应答的差异表达基因为31个,分别为25个上调表达基因和6个下调表达基因;主要参与了茉莉酸和脱落酸信号途径。这些研究结果对水稻苗期植物激素的低温应答机制完善和栽培调控具有重要的参考价值。 相似文献
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6-BA浸种对盐胁迫下绿豆萌发及幼苗生理特性的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
6-苄氨基腺嘌呤（6-BA）是一种人工合成的细胞分裂素,可促进种子萌发,延缓花及果实衰老。本试验以晋绿9号为材料,用不同浓度的6-BA浸种,探究6-BA 对盐胁迫下绿豆种子萌发和幼苗生理生化指标的影响。结果表明：（1）低浓度6-BA（≤10mg/L）处理可缓解盐胁迫对种子萌发的影响,提高绿豆种子的发芽势和发芽率。当提高6-BA的浸种浓度（≥20mg/L）,种子萌发受到抑制;（2）低浓度盐胁迫会促进根和幼苗下胚轴的伸长,高浓度盐胁迫则抑制根的生长;6-BA浸种会抑制根和幼苗下胚轴的伸长,而且6-BA浓度越高抑制作用越明显;（3）与对照相比,盐胁迫会明显增加绿豆幼苗中脯氨酸（Pro）含量,引起丙二醛 相似文献
12.
外源6-BA对寒地冬小麦东农冬麦1号抗寒性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为给高寒地区冬小麦返青率的提高提供依据,以抗寒品种东农冬麦1号为试验材料,研究外源6-BA对东农冬麦1号抗寒性的影响,并分析比较了3种不同的6-BA施用方式。结果表明:水培模拟系统中,10-7mol/L 6-BA对促进苗期低温下东农冬麦1号根和芽的生长以及提高叶片中可溶性糖、可溶性蛋白含量及SOD、POD活性效果最明显,最优施用方式为水浸种后用含6-BA的培养液培养;土培系统中,三叶期浇灌10-5mol/L 6-BA对于增加低温下东农冬麦1号分蘖节和叶片的可溶性糖、可溶性蛋白含量,SOD、POD活性及返青率效果最明显。 相似文献
13.
采用人工气候箱技术,研究ETH、KT、6-BA及ETH-KT、ETH—6-BA复配处理对绿豆幼苗形态、生化成分、内源激素及下胚轴细胞组织结构的调节效应,为绿豆芽菜的安全生产提供理论和技术支持。结果显示：与对照相比,处理组均可使绿豆幼苗下胚轴缩短和增粗、主根长缩短、侧根数减少（P<0.05）,其调节效应大小为ETH—6-BA>ETH-KT>ETH>6-BA>KT;ETH—6-BA可使下胚轴缩短35.78 %,增粗26.51 %,主根缩短65.43 %,并完全抑制侧根的产生。不同处理对绿豆幼苗的生化成分的效应大小存在差异（P<0.05）,ETH可使绿豆幼苗可溶性蛋白、可溶性糖和维生素C含量分别增加25.1 %、66.07 %和163.9 %;各处理调节效应的大小依次为ETH>ETH-KT>ETH—6-BA。各处理均在一定程度上改变了绿豆幼苗的内源激素含量,6-BA及ETH-6-BA可使IAA含量分别降低88.9%和33.3%,使ZR含量分别降低35.3% 和22.8%, ETH-6-BA 处理可使ABA 含量增加 156.9%。对绿豆幼苗下胚轴的增粗作用,ETH增加了髓内细胞数目和单个皮层细胞面积,减少了皮层细胞数,表现为髓和形成层面积的增大;6-BA与ETH—6-BA增加了髓和皮层的单个细胞面积,同时增大了髓、形成层和皮层的面积。 相似文献
14.
水稻根系对1,2,4-三氯苯胁迫的应答 总被引：1，自引：0，他引：1
应用蛋白质组学、电镜观察、脂质过氧化物测定等方法研究了二个不同类型水稻品种的根系对有机污染物1,2,4-三氯苯（TCB）胁迫的应答。结果表明,TCB胁迫抑制水稻根系生长,影响根细胞结构,导致脂质过氧化。TCB胁迫对水稻根系蛋白质组也有显著影响。TCB胁迫能诱导根系内不同类型蛋白质的表达,它们是：解毒酶（包括脂酶、醛/酮还原酶、谷胱甘肽-硫转移酶）,细胞壁物质代谢相关酶（包括蛋白转葡萄糖基酶、GDP-甘露糖-3,5-异构酶1）,激素代谢或调节相关酶（包括酸式-还原酮二加氧酶、β-葡萄糖苷酶、病程相关蛋白家族10中的2个不同蛋白）,原初或次生代谢相关酶（包括转录延长因子、细胞质磷酸丙酮酸双激酶、磷酸丙糖异构酶、丙氨酸氨基转移酶和异黄酮还原酶）。TCB胁迫诱导矮仔占根系中β-葡萄糖苷酶和病程相关蛋白家族10蛋白的表达,及汕优63根系中谷胱甘肽-S-转移酶和酸式-还原酮二加氧酶的表达,这种诱导蛋白的差异可能是汕优63较矮仔占对TCB胁迫有较高耐性的机理之一。 相似文献
15.
Seeds of four rice cultivars differing in salt tolerance when grown under increasing level of NaCl salinity and seedling vigour as well as metabolic status of total and soluble proteins, amino acids were evaluated in seedlings at increasing days of growth it was observed that increasing level of salinity caused loss in dry wt. of seedlings as well as reduction in lengths of root and shoot. In both sets of cultivars salt stressed seedlings showed higher levels of total as well as soluble proteins, total amino acids compared to non salinized seedlings. In roots of salt susceptible cvs. Ratna and Jaya increased salinity up to 14 mmhos/cm remarkably increased total as well as soluble protein level whereas in shoots moderate level of salinity increased protein level compared to controls and higher salinity level caused suppression in such increase. Tolerant cultivars always maintained higher levels of total as well as soluble proteins and total amino acids in salt stressed seedlings compared to susceptibles. Amino acids which accumulated greatly in salinized seedlings were arginine, phenylalanine, alanine, leucine, proline, valine and glutamine. Results suggest possible role of proteins and amino acids in confering salt tolerance in rice. 相似文献
16.
Seedlings of four rice cultivars differing in salt tolerance were raised in sand cultures under increasing levels of NaCl salinity and metabolic levels of total polyamines, spermidine, spermine, agmatine and the diamine putrescine were determined in roots and shoots during 5-20 days growth period. Salinity caused a remarkable increase in total polyamines level in rice seedlings. At similar level of salinity roots as well as shoots of salt sensitive cvs. Ratna and Jaya showed higher level of total polyamines than tolerants. Salinity of 14 dSm−1 NaCl caused more than 2 times polyamine level in shoots of sensitive cultivars compared to tolerants. Accumulation of polyamines was greater in salt stressed shoots than roots. In nonsalinized seedlings there appeared a gradual increase in putrescine level during 5 to 20 days growth period. Salt treatment caused sharp increase in putrescine level in all cultivars, however under similar level of salinization salt stressed seedlings of sensitive cultivars had higher putrescine level than tolerants. In nonsalinized seedlings of sensitive cultivars spermidine level increased gradually during 5 to 20 days growth period whereas a decline in the level was observed in seedlings of tolerant cultivars during this period. Higher level of salinity caused marked increase in spermidine level in sensitive cultivars. Specially during 5 to 10 days of growth salinity caused increase in spermine level in seedlings of sensitive cultivars. In all cultivars salt stressed seedlings had higher agmatine level compared to non-stressed. Salinity led to greater accumulation of certain unidentified polyamines in seedlings of sensitive cultivars. Increased levels of total polyamines, putrescine, spermidine and unknown polyamines in rice seedlings under salinization suggest their possible role in combating the adverse effects of salinity stress. 相似文献
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OsEXP3基因和OsEXP5基因是GenBank上登录的从水稻中克隆的扩张蛋白基因。本研究根据其报道的mRNA序列设计引物,利用RT-PCR技术从4种旱稻根系中克隆了这2个基因的部分编码框序列,证明OsEXP3与OsEXP5基因在旱稻的根系中表达;通过Northern-blot技术对该表达特性进行了研究。结果表明,OsEXP3与OsEXP5基因在旱稻IRAT109根中的表达受到生长发育阶段的调控;受到激素ABA、干旱胁迫的正调控;且受干旱胁迫诱导表达的生长阶段不同。以上实验结果推测在干旱胁迫条件下很可能OsEXP3与OsEXP5基因在不同的生长阶段发挥各自的主要生理功能。 相似文献
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早稻旱育秧形态、组织结构和生理特性 总被引：20，自引：0，他引：20
本文分析了杂交早稻威优４８－２旰育秧和湿润育秧若干形态，组织结构和生理特性差异，讨论了旱育对秧苗根系和根系活力的影响以及南方早稻旱育高产栽培技术的增机制。结果表明：与湿润育秧比较，旱育秧地上部矮壮，分蘖和叶片表皮毛增多，气孔开度增大，叶脉变薄，气腔变小；根系发达，总根数、白根数、根干重、根毛和根系吸收面积增大；根尖和叶肉细胞体积变小，排列更紧密，原生质浓度增高；要系ＰＯＤ和ＰＡＬ活性显著增强；但根 相似文献
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磷脂酰肌醇转运蛋白(PITPs)广泛存在于真核生物细胞中,能够在体外膜脂质双层之间调控磷脂酰肌醇(PtdIns)或者磷脂酰胆碱(PtdCho)单体的独立转运。参与磷酸肌醇代谢、膜运输、极性生长、信号转导、逆境胁迫、胞浆运动和细胞周期调节等多种重要的生命过程,在植物的逆境响应以及发育调节中具有重要的作用。为了研究甜菜磷脂酰肌醇转运蛋白基因及其在低温胁迫下的表达情况。本研究以甜菜基因组数据库中一条预测的磷脂酰肌醇转运蛋白基因CRS1为模板,用基因克隆的方法得到一条全长765 bp,开放阅读框596 bp,编码198个氨基酸的甜菜SEC14基因,命名为SbSEC14。理化性质分析表明,该蛋白质为不稳定亲水蛋白;蛋白质二、三级结构分析表明,该蛋白质α-螺旋所占的比例最高,为47.47%,β-转角所占比例最低,为5.56%;蛋白质保守结构分析表明,该蛋白质有典型的SEC14结构域;蛋白质系统进化树分析表明,甜菜SbSEC14基因与菠菜、藜麦的磷脂酰肌醇运转蛋白基因亲缘关系最近;实时荧光定量结果表明,SbSEC14基因在甜菜中组成型表达,在甜菜叶中的表达量最高,在甜菜根中的表达量最低,在叶中表达量约为根中的2.5倍。甜菜幼苗4℃处理0、2、6、12、24 h,该基因在植株处理0~2 h时表达量呈上升趋势,在植株处理2~6 h时表达量呈下降趋势,在植株处理6~24 h时表达量趋于平稳状态。因此,预测该基因与甜菜抗低温胁迫相关。 相似文献