共查询到20条相似文献，搜索用时 31 毫秒
1.
转录组及代谢组联合解析玉米响应花粒期高温胁迫机制 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探明我国玉米主要推广品种郑单958、先玉335花粒期高温胁迫下基因表达及代谢物差异,挖掘玉米响应高温胁迫的关键基因及代谢物,利用Illumina HiSeq~(TM) 2500高通量测序技术分别对郑单958、先玉335高温胁迫7,14 d的穗位叶及对照叶进行高通量转录组测序,利用广泛靶向代谢组测序技术对样品进行高通量代谢物测序。转录组测序共获得214.81 Gb干净序列。郑单958高温胁迫7 d后检测到49个差异表达基因,其中24个为上调基因。继续高温胁迫14 d共检测到306个差异表达基因,其中130个为上调基因。高温胁迫7 d与高温胁迫14 d对比组中检测到1 462个差异表达基因,其中647个为上调基因。先玉335高温胁迫7 d后共检测到381个差异表达基因,164个上调基因。继续高温胁迫14 d后共检测到299个差异表达基因,226个为上调基因。高温胁迫7 d与高温胁迫14 d对比组中共检测到2 481个差异表达基因,其中1 275个上调基因。在郑单958、先玉335高温胁迫7 d后对比组中检测到6 646个差异表达基因,其中3 253个上调基因。在郑单958、先玉335高温胁迫14 d对比组中检测到5 958个差异表达基因,其中3 110个上调基因。代谢物测序共检测到654个代谢物,郑单958高温胁迫7 d后共检测出28个差异代谢物,共注释到5个代谢通路中。高温胁迫14 d后共检测出54个差异代谢物,共注释到13个代谢通路中,其中9个差异代谢物呈上调表达。先玉335高温胁迫7 d后检测出98个差异代谢物,共注释到24个代谢通路中,其中43个差异代谢物呈上调表达。先玉335高温胁迫14 d后共检测出38个差异代谢物,共注释到13个代谢通路中,其中14个上调表达。郑单958高温胁迫7 d与先玉335高温胁迫7 d对比组共检测出144个差异代谢物,共注释到36个代谢通路中,其中81个差异代谢物呈上调表达。郑单958高温胁迫14 d与先玉335高温胁迫14 d对比组共检测出158个差异代谢物,共注释到40个代谢通路中,其中81个差异代谢物呈上调表达。 相似文献
2.
3.
《种子》2021,(7)
随着全球气温的逐年升高,玉米的生长发育在部分地区常遭受高温胁迫危害,严重影响了玉米的产量和品质,而玉米半乳糖代谢相关酶基因的表达又与高温胁迫相关。为了了解玉米半乳糖代谢通路中相关的酶基因的结构及表达信息,在高温胁迫条件下,以具有不同耐受高温胁迫能力的两个玉米品种为材料,基于转录组测序技术,对其花粉细胞中与半乳糖代谢相关基因的结构及表达进行分析。结果显示,克隆得到4个与玉米半乳糖代谢相关的基因,包括2个ATP依赖的6-磷酸果糖激酶基因(zm-zx-pfk1和zm-zx-pfk2)、1个半乳糖异构酶基因(zm-zx-gm)和1个己糖激酶基因(zm-zx-hxk)。这4个基因的cDNA全长分别为2 555 bp、2 775 bp、1 380 bp和2 256 bp,编码蛋白分别含有348、288、370个和407个氨基酸,并进一步对其编码蛋白的理化性质、功能位点及结构作了分析;基因表达分析结果显示,这4个基因在两个玉米花粉细胞中呈现差异表达,以高温敏感材料先玉335为对照,在处理材料中地88中,zm-zx-pfk1基因上调表达,差异倍数高达26.19倍,zm-zx-pfk2、zm-zx-gm和zm-zx-hxk三个基因下调表达,差异倍数分别为2.86,3.94倍和2.64倍;KEGG通路分析结果表明,这4个基因的表达产物都参与了半乳糖代谢,zm-zx-gm基因编码的酶催化D-半乳糖转化为α-D-半乳糖;zm-zx-pfk1和zm-zx-pfk2基因编码的酶催化D-塔格糖-6磷酸转化为D-塔格糖-1,6-二磷酸;zm-zx-hxk基因编码的酶催化α-D-葡萄糖(α-D-Glucose)转化为α-D-葡萄糖-6-磷酸(α-D-Glucose-6 P)。 相似文献
4.
玉米杂交种先玉335及其亲本种子萌发过程中胚芽蛋白质组学分析 总被引：1，自引：0，他引：1
以培养84 h种子的胚芽(包括胚芽鞘)为试验材料, 对优良玉米杂交种先玉335与其亲本自交系的蛋白质组学差异进行了分析。结果表明, 在杂交种先玉335中共检测到560个蛋白点, 在亲本PH6WC和PH4CV分别检测到507个和508个蛋白点, 而且先玉335胚芽及胚芽鞘中81%的蛋白点表现非加性累积模式, 其中 288个蛋白点表现为超高亲的上调表达, 仅15个蛋白点表现超低亲的下调表达, 因此推测非加性蛋白的累积可能是杂交种先玉335胚芽萌发过程中胚芽及胚芽鞘杂种优势产生的主要原因。用于质谱分析的13个差异极显著蛋白主要涉及代谢途径、蛋白折叠、胁迫响应、细胞骨架和细胞解毒5种类型。 相似文献
5.
为揭示玉米穗期高温胁迫对子粒灌浆生理及产量的影响,以耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种先玉335为试验材料,研究了第9片叶完全展开至抽雄期高温对玉米子粒灌浆特性、淀粉合成酶活性、激素含量和产量的影响。结果表明,穗期高温处理,郑单958和先玉335的产量分别比对照降低了11.14%和25.40%;2个品种的粒重和灌浆前期的灌浆速率降低,到达最大灌浆速率的时间延迟,灌浆速率最大时的生长量减小,活跃灌浆期延长;灌浆前期子粒淀粉合成酶活性降低;高温对先玉335的影响明显高于对郑单958。高温处理后,2个品种子粒中的生长素、玉米素核苷和赤霉素含量变化趋势一致,均表现为灌浆初期降低,灌浆后期升高,脱落酸含量表现则相反。 相似文献
6.
几个玉米杂交种的抗旱性鉴定与分析 总被引：1，自引：0，他引：1
通过在抗旱防雨棚内的小区试验,设置正常供水和中度干旱胁迫两个水分处理,以当前推广面积较大的玉米杂交种郑单958为对照,对辽宁省目前主推的5个玉米杂交种丹玉39号、先玉335、良玉88号、辽单565、沈试21号的抗旱性以及与抗旱性有关的17个生理生化指标和农艺性状进行了测定、比较与评价。结果发现:干旱胁迫下,所有测试品种都表现一定的抗旱能力,除丹玉39号外,其余4个品种抗旱能力与对照郑单958相当。但不同基因型玉米之间存在一定的差异,先玉335的抗旱性最强,其次是良玉88号和辽单565,抗旱性最弱的是丹玉39号。 相似文献
7.
为了明确玉米响应PEG胁迫的关键表达基因,比较PEG胁迫下玉米基因表达的差异,本实验利用RNA-seq对正常灌溉和干旱胁迫的玉米进行转录本测序和数据分析,共获得12358个差异表达基因,其中5275个基因为上调表达,7083个基因为下调表达。对差异表达基因进行COG功能分类,共得到23个不同的COG功能,其中翻译后修饰,蛋白质转换,伴随蛋白681个,占7.74%;信号传导机制功能有转录本675个,占7.67%;转录506个,占5.75%。KEGG通路显著富集到光合作用-天线蛋白、光合生物的固碳作用、卟啉和叶绿素代谢、脂肪酸降解、精氨酸和脯氨酸代谢、磷酸肌醇信号等生命代谢途径。 相似文献
8.
明确籽粒建成期高温胁迫下氮素对玉米籽粒发育的调控效应,对合理施肥、缓解高温危害、实现玉米丰产稳产具有重要意义。以热敏感品种先玉335（XY335）和耐热品种郑单958（ZD958）为材料,设高温处理（T）和对照（CK）,研究不同施氮量（90,180,270 kg/hm2,分别记为N90、N180、N270）对籽粒建成期高温胁迫玉米籽粒发育及产量的影响。结果表明,高温胁迫打破了玉米籽粒内源激素间的平衡,使得2个玉米品种的N180和N270的籽粒脱落酸（ABA）含量、郑单958的N180和N270的生长素（IAA）含量降低;上部籽粒可溶性酸性蔗糖转化酶（SAI）活性降低,籽粒体积膨胀及干物质积累受阻,败育率增加,穗粒数减少,进而导致产量显著降低。热敏感品种先玉335受高温胁迫的影响程度高于耐热品种郑单958。随施氮量增加,高温对玉米籽粒发育的负面影响加剧。高温胁迫下,与低氮（N90）处理相比,中氮（N180）、高氮（N270）处理下,先玉335和郑单958籽粒ABA/GA3降低,IAA和ZR含量升高,籽粒体积和干物质减少更加严重,败育率分别显著增... 相似文献
9.
高温胁迫对植物正常生长发育及产量的影响越来越显著。为了适应外界环境的变化,植物进化出了一系列应对高温胁迫的分子遗传机制。类钙调磷酸酶B蛋白(CBL)互作蛋白激酶(CIPK),在ABA信号转导途径上积极参与植物对高温胁迫的响应。在前期全基因组关联分析的基础上,本实验克隆了一个与玉米耐高温性状相关的候选基因ZmCIPKHT, qRT-PCR结果表明ZmCIPKHT基因受高温胁迫的显著诱导。室内表型鉴定的实验发现过表达ZmCIPKHT的转基因拟南芥植株在高温胁迫下,比野生型的存活率显著提高,生长状态更好。玉米原生质体瞬时转化实验证明ZmCIPKHT蛋白定位于细胞核中。酵母双杂交实验验证了ZmCIPKHT蛋白与玉米CBLs家族中的ZmCBL4蛋白存在互作关系。同时, ZmCIPKHT转基因拟南芥在高温胁迫条件下,脱落酸(ABA)通路相关基因的表达水平有其相应的变化,揭示了ZmCIPKHT可能依赖于ABA信号转导通路来增强植物的耐热性。这些结果为解析玉米CBL-CIPK信号通路依赖于ABA途径对植物非生物胁迫响应的分子机制提供了新的实验根据。 相似文献
10.
以玉米种质POB21为材料, 利用数字基因表达谱技术对15% PEG渗透胁迫处理后的玉米叶片cDNA文库进行差异基因表达谱分析。结果表明, 转录组基因序列与参考基因组高度一致, 基因表达呈现出高度不均一性和部分冗余性。从中筛选出1097个有效差异表达基因, 其中795个表达上调, 302个表达下调。GO功能显著性富集分析表明, 3种细胞组分和分子功能中的3种糖基转移酶活性表现为富集。KEGG代谢分析表明差异表达基因广泛涉及糖、蛋白、核酸和脂类等生物大分子代谢、次生代谢、激素代谢以及能量代谢过程。脯氨酸代谢相关基因的差异表达分析表明, 谷氨酸途径是胁迫诱导脯氨酸积累的主要方式。表达谱分析结果为玉米渗透胁迫响应分子机制的深入研究和功能基因的筛选奠定了基础。 相似文献
11.
为了探明玉米重要自交系花粒期高温胁迫下转录组基因的表达差异,发掘玉米响应高温胁迫的关键基因和蛋白质,明确高温胁迫引起玉米减产的机理,从而利用分子生物学技术手段提高玉米耐高温胁迫性。首先,利用Ampha~(TM)Z30花粉活性分析仪检测高温胁迫和正常生长条件下玉米自交系昌7-2、郑58的花粉活性。然后收集花粉提取总RNA,利用Illumina Hiseq2000~(TM)高通量测序技术分别对昌7-2、郑58花粒期高温胁迫材料和正常生长条件下的对照材料进行全转录组测序,序列结果分析后获得差异显著表达基因。通过差异基因维恩图(VENN图)重叠区域分析、GO功能分类和富集统计、KEGG pathway通路分类和富集分析以及转录因子分析,获得玉米花粒期高温胁迫相关的重要差异表达基因和蛋白质。花粉活性检测结果显示,高温胁迫后和正常生长条件下,昌7-2花粉活性分别为24. 37%,42. 89%,郑58花粉活性分别为35. 57%,64. 83%。高温胁迫后在昌7-2花粉转录组中共检测到4 176个显著差异表达基因,郑58花粉转录组中共检测到5 487个显著差异表达基因。KEGG pathway通路分类和富集分析结果显示,高温胁迫后郑58的花粉转录组中有2 062个差异表达基因富集到399个相关通路上,昌7-2的花粉转录组中有1 943个差异表达基因富集到352个相关通路上。转录因子分析结果表明,共获得55个转录因子家族,其中,有45个转录因子包含10个以上差异表达基因。研究表明,通过对玉米自交系花粒期高温胁迫后花粉转录组测序获得了大量的差异显著表达基因信息,昌7-2、郑58对高温胁迫响应机制存在明显差异,热激蛋白(Hsps)、热激转录因子(Hsfs)、生长素(IAA)基因和磷脂酰基醇-4,5-二磷酸基因家族(PIP2)在响应玉米花粒期高温胁迫过程中起着重要作用。 相似文献
12.
油菜素内酯是一种参与胁迫响应的甾醇类植物激素,CYP734A1基因是油菜素内酯代谢通路上的关键基因。为探索CYP734A1基因在烟草响应非生物胁迫时发挥的功能,本研究以普通烟草品种K326为材料,克隆CYP734A1基因,通过生物信息学技术分析NtCYP734A1蛋白的理化性质及进化关系,运用实时荧光定量法分析CYP734A1基因在不同组织、不同非生物胁迫处理下的基因表达模式。结果表明,CYP734A1基因全长1 638 bp,编码545个氨基酸;亚细胞定位预测NtCYP734A1蛋白存在于内质网。qRT-PCR分析表明,烟草CYP734A1基因在不同组织均有表达,叶中表达量最高,茎中的表达量最低。非生物胁迫处理下,CYP734A1基因在各组织的表达量显著改变,在干旱、盐和低温胁迫下根的CYP734A1基因表达上调;在干旱、盐、高温和低温共4种胁迫下,叶中CYP734A1基因表达下调。 相似文献
13.
丙环唑对玉米幼苗生长的调控及其相关机制 总被引：1，自引：0，他引：1
丙环唑(propiconazole,简称Pcz)作为一种杀菌剂被广泛应用于作物生产,它同时具有调节作物生长发育的作用,但关于丙环唑在玉米上的应用研究较少。本研究以玉米品种郑单958为材料,研究丙环唑(Pcz)对玉米苗期植株生长、细胞形态和激素信号的影响。结果表明,Pcz处理显著抑制玉米中胚轴与胚芽鞘的生长,降低株高,缩短叶片和叶鞘长度,减小叶夹角,同时显著抑制叶片和叶鞘细胞的纵向伸长,促使叶枕细胞排列由疏松变为紧密;Pcz处理显著降低玉米中赤霉素(GA1和GA3)的含量,下调GA合成酶基因GA3ox1基因的表达,上调GA钝化酶基因GA2ox5和GA2ox8表达,而GA合成酶基因GA20ox1的表达呈现先上调后下调模式;Pcz处理显著降低油菜素内酯(BR)含量,但BR合成基因CPD和DWF4的表达上调,可能是由于反馈调节。此外,Pcz处理下调扩张蛋白基因EXPA4、EXPA5和木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶基因XTH1、XET1的表达。综上所述,Pcz处理调节GA和BR信号转导途径,抑制GA和BR在植株内积累,调控扩张蛋白、木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶基因表达,操纵细胞生长,有效调控株型。 相似文献
14.
15.
以马铃薯品种合作88为材料,利用数字基因表达谱(DGE)技术,对–2℃低温胁迫处理后的马铃薯叶片c DNA文库进行差异基因表达谱分析。结果表明,有28 505个基因受低温胁迫诱导差异表达,其中上调表达基因13 703个,下调表达基因14 802个。GO功能显著性富集分析表明,DEGs主要涉及信号生物代谢过程、氧化还原过程、能量代谢、次生代谢过程以及催化活性。KEGG富集分析表明,上调表达基因主要富集于苯丙烷、光合作用天线蛋白、类胡萝卜素的生物合成、苯丙氨酸代谢及淀粉与蔗糖代谢途径,而下调表达基因主要富集于植物激素信号转导途径。利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证4个DEGs在低温胁迫条件下的差异表达,其结果与DGE分析结果基本一致,证实了DGE测序结果的可靠性。 相似文献
16.
为了筛选和分析耐高温逆境能力强的夏玉米品种,利用智能温室在玉米孕穗期模拟高温气象,研究分析孕穗期高温逆境对10个夏玉米杂交种的植株性状、穗部性状、花期、可育率和理论产量等指标的影响。结果表明,高温逆境使孕穗期玉米的株高和穗位高变高,抽雄期、吐丝期和散粉期滞后,抽雄至散粉间隔期缩短,雌雄间隔期延长,穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗粒数、穗粒重、可育率和理论产量下降。通过对不同玉米品种在孕穗期高温逆境下的性状表现及其变化的差异分析和聚类分析,试验品种的耐高温热害能力由强到弱表现为：漯玉336>漯玉16>阳光98>郑单958>豫丰3358>先玉335>阳光99>漯青19>漯玉172>漯玉171。 相似文献
17.
低温胁迫对玉米幼苗抗氧化系统及渗透调节物质的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
为了研究低温胁迫下不同基因型玉米幼苗抗氧化系统及渗透调节物质的差异响应,列出主要的实验方法。选用‘先玉335’和‘丰禾1号’为供试品种,设置了常温对照(CK)和低温处理(L),采用盆栽方式种植,随机设计。结果如下：低温胁迫会影响玉米形态的建成,降低株高、叶面积、总干重、根长、根表面积和根体积,且‘先玉335’的指标下降值小于‘丰禾1号’。低温胁迫下叶片内的丙二醛（MDA）和超氧阴离子（O2.-）含量会明显升高,‘先玉335’的积累量小于‘丰禾1号’。随着有害物质的积累,叶片内的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性随之升高,以便清除有害物质,保护细胞膜。‘先玉335’的酶活性在低温胁迫时上升的快于‘丰禾1号’。可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量在低温胁迫下会升高,这有利于维持细胞膨压,减少低温损伤。玉米会调节自身生理代谢,从而减少低温带来的损伤。 相似文献
18.
19.
《分子植物育种》2020,(17)
为探索茶树响应高温胁迫的分子生理学机制,本研究通过转录组和数字基因表达谱技术,对高温胁迫前后的‘福鼎大白茶’、‘早白尖5号’两组茶树的差异表达进行分析,并基于转录组数据筛选鉴定茶树中与适应高温胁迫相关的保护基因和调控基因。结果显示,项目共测序获得53.7 Gb数据,组装并去冗余后获得的各样本Unigene均超过60 976条,总长度,平均长度,N50以及GC含量分别大于53 974 945 nt,840 nt,1 411 bp和41.36%。使用Blast将Unigene比对到七大功能数据库进行注释,在核苷酸序列信息库(nucleotide collection, NT)中被注释的Unigene序列最多,有109 581 (63.53%)条;高温胁迫后,‘福鼎大白茶’高温胁迫(fuHT) vs‘福鼎大白茶’常温对照(fuCK)和‘早白尖5号’高温胁迫(zaoHT) vs‘早白尖5号’常温对照(zaoCK)两个比较组分别筛选获得5 256和5 765个差异性表达基因,其中‘福鼎大白茶’上调基因4 379个,下调877个,‘早白尖5号’上调基因4 997个,下调768个。将差异基因按GO功能分类,‘福鼎大白茶’、‘早白尖5号’高温胁迫后差异基因均富集到41个类别中,分属于GO功能分类体系的生物学过程、细胞组分和分子功能。将差异基因进行KEGG功能分析,‘福鼎大白茶’、‘早白尖5号’两个对比组显著富集的代谢通路(pathway)前3名均为代谢途径、内质网中的蛋白质处理、次级代谢物的生物合成。选取17个在高温胁迫后被诱导的基因,利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)对高通量测序数据进行验证,证明测序结果真实可靠。本研究筛选出大量与高温胁迫相关的响应基因,为下一步耐热茶树新品种的选育提供了更多的理论参考。 相似文献
20.
为探究江南牡丹在高温胁迫下的应答模式,以进一步获得可能的耐热目的蛋白,本研究以江南牡丹耐热品种‘羽红’的小苗为实验材料,运用同位素标记相对定量与绝对定量技术(iTRAQ),结合质谱鉴定与相应生物学分析,探究40℃高温处理和25℃正常生长的江南牡丹叶片中蛋白差异表达情况。一共鉴定得到的蛋白总数1 916个,大于等于1.5倍的差异蛋白有100个,表达上调的有55个,表达下调的有45个。基因本体(GO)分子功能分析发现差异蛋白富集前三的分别是分子功能中的催化活性和结合功能以及生物学进程中的代谢过程。KEGG通路分析发现差异蛋白富集程度最高的是包括丙酮酸代谢、碳代谢等过程的代谢通路,其次是内质网中的蛋白质合成和光合作用通路。同时发现了肽基脯氨酰基异构酶、APX、HSPs、FBA、CaM、RubisCo、乙酰辅酶A羧化酶、GS等蛋白可能是江南牡丹应对高温胁迫中发挥重要作用的目的蛋白。本研究结果为进一步探究江南牡丹在高温胁迫下的应答模式提供了理论基础。 相似文献