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【背景】番茄（Solanum lycopersicum）作为连续发芽分化和坐果的重要园艺作物,早衰是限制其生长期长短、产量和品质的重要因素。NAC（NAM、ATAF1/2和CUC2）转录因子家族参与调控拟南芥、水稻等多种植物衰老进程,但在番茄中的研究尚不深入。目前已知,SlNAP2（NAC-like, activated by apetala3/pistillata）参与番茄植株衰老进程。【目的】SlNAC29为SlNAP2的同源基因,对其在番茄植株衰老中的功能及调控机制进行研究,以期为园艺栽培中番茄的衰老调控及种质创新提供科学依据。【方法】以野生型番茄（Condine Red,CR）为背景,采用qRT-PCR技术明确SlNAC29在不同衰老阶段叶片中的相对表达量,并分别利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和基因过表达技术构建Slnac29纯合突变体及OE: SlNAC29稳定过表达植株。在此基础上,在自然生长状态下和黑暗处理诱导衰老条件下,对野生型、Slnac29突变体和OE:SlNAC29过表达植株的生长、叶绿素含量、光合作用、叶片衰老和叶绿素降解相关基因的相对表达量等参数进行分析,明确SlNAC29转录因子在调控番茄植株衰老中的生物学功能;进一步利用聚类热图分析过表达植株OE: SlNAC29中29个衰老相关基因、叶绿素降解基因以及ABA合成/信号转导相关基因的相对表达量。并选取在黑暗诱导衰老条件下不同株系植株中表达差异明显的4个基因进行凝胶迁移阻滞分析（electrophoretic mobility shift analysis,EMSA）,以鉴定SlNAC29直接转录调控的靶标基因及其与衰老调控的关系。【结果】SlNAC29在初老叶和衰老叶片中的相对表达量较嫩叶和成熟叶显著上升。自然生长状态下,突变体材料Slnac29与野生型长势以及光合速率无明显差异,而过表达材料OE: SlNAC29株高则显著低于野生型植株,叶绿素含量和光合速率分别是野生型植株的25%和50%。在黑暗诱导衰老的条件下,野生型植株叶片明显变黄,叶绿素含量显著下降。Slnac29突变缓解了叶片衰老程度,叶片无明显变黄,叶绿素含量是野生型的3倍,衰老相关基因（senescence-associated genes,SAGs）和叶绿素降解基因的表达量均较低。OE: SlNAC29则相反,叶片衰老程度比野生型和Slnac29突变体均明显严重。基因聚类分析表明多个衰老相关基因和叶绿素降解基因在OE: SlNAC29植株中显著上调表达。EMSA鉴定到SlNAC29能够直接与衰老相关基因家族SAGs成员SlAGT1（Glyoxylate aminotransferase）启动子绑定,且SlAGT1在OE: SlNAC29中的相对表达量较野生型和Slnac29突变体显著增加。【结论】转录因子SlNAC29调控番茄植株的衰老,促进番茄叶片在黑暗诱导条件下的衰老进程。SlNAC29直接绑定衰老相关基因SlAGT1启动子区域调控其转录表达。 相似文献
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【目的】探究水稻AP2/ERF转录因子在叶片衰老中的功能及其受miRNA和组蛋白修饰调控的转录机制。【方法】在全基因组水平对水稻(Oryza sativa)AP2/ERF家族成员及其上游靶向的miRNAs进行鉴定和生物信息学分析。对miRNA及其靶基因在水稻叶片衰老过程中的表达谱进行分析。通过RT-qPCR检测该家族成员及miRNAs在水稻叶片衰老过程中的互作关系。【结果】在水稻中共有155个AP2/ERF基因,所有成员启动子都含有光响应元件,大多数基因都具有茉莉酸(jasmonic acid, JA)、脱落酸(abscisic acid, ABA)和厌氧诱导顺式作用元件。预测到45个miRNAs靶向调控水稻AP2/ERF家族的58个成员。鉴定出一系列在水稻叶片衰老过程中呈显著负相关的miRNA-靶基因对,暗示这些miRNAs可能通过抑制AP2/ERF基因的表达,参与水稻叶片衰老过程的调控。同时,发现4个AP2/ERF基因的表达量及其组蛋白H3K9ac富集水平随水稻叶片的衰老持续上升,说明这些基因表达同时受到H3K9ac修饰调控。【结论】在水稻叶片衰老过程中AP2/ERF基因的转录受其... 相似文献
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杂交稻生育后期叶片衰老频度及其关联因素研究 总被引：2，自引：1，他引：1
为了探讨叶片衰老表现型及其影响的相关因素,为水稻抗早衰栽培技术及抗早衰新品种选育提供依据,选用了18个杂交稻组合,抽穗后常规水分和限水管理,探讨供试组合叶面积、叶干重、叶绿素含量(SPAD值)、叶片N含量等性状衰减类型和衰老频度.结果表明,供试组合叶面积、叶干重、叶片N含量、叶绿素含量表现3种衰减类型,强衰减型组合(A型)、次强衰减型组合(B型)和慢衰减型组合(C型).A型和C型组合不同年份叶衰老性状表现较稳定,B型组合在不同年份的某些性状表现衰减加剧或减缓,衰减变化程度不同组合表现不尽相同.叶绿素衰减与叶片N素和根系伤流的衰减极显著正相关.叶片N含量的衰减、叶片的衰老频度与根系伤流下降率和茎鞘叶物质输出率极显著正相关.认为衰老频度涵盖灌浆结实期单位时间内高效叶面积、叶干重、叶绿素含量3个指标的下降率,可作为评估叶片早衰程度的指标;杂交稻后期叶片衰老存在不同类型,叶片的衰老频度受根系活力的衰减和源器官物质转运率的影响. 相似文献
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氮素营养可调节水稻叶片衰老过程中叶绿素降解的缓降期和迅降期。缺氮促使迅降期提前,而对迅降期中叶绿素降解的速率无影响。在缓降期内恢复供氮可使叶绿素和蛋白质含量恢复到对照(正常供氮)的同期水平。 叶片衰老时内源ABA含量增加。缺氮促使内源ABA急剧上升;恢复供氮可延缓衰老,同时推迟ABA含量的上升。衰老过程中叶绿素、蛋白质含量下降的速度与内源ABA含量的上升呈极显著的负相关。 氮素除作为营养物质外,可通过对叶片内源ABA水平的调节,延缓衰老的进程。 相似文献
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低叶绿素b水稻叶片自然衰老过程中光合作用与叶绿素荧光参数的变化 总被引：1，自引：0，他引：1
以水稻低叶绿素b突变体及其野生型(镇恢249)第5叶为材料,研究了水稻叶片自然衰老过程中净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数、Rubisco相对含量的变化.结果表明,叶片全展后随着衰老进程,突变体与野生型的Pn、叶绿素荧光参数以及Rubisco大小亚基相对含量都呈下降趋势.低叶绿素b突变体的净光合速率高于野生型且下降慢于野生型,但是二者叶绿素荧光参数之间差异不显著,而野生型Rubisco相对含量下降较突变体快,因此低叶绿素b对水稻第5叶衰老和Pn的影响主要表现在碳同化阶段. 相似文献
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【目的】从转录水平揭示小麦叶片顺序和非顺序衰老的形成机制及其在小麦生产中的应用价值。【方法】以顺序衰老小麦（NR9405）和非顺序衰老小麦（温麦19）为材料,应用数字基因表达谱技术对两种衰老类型小麦旗叶在扬花后25 d、30 d和32 d 的基因表达量进行检测,筛选花后25 d和30 d,30 d和32 d旗叶的差异表达基因,并对差异表达基因进行GO富集分析。【结果】顺序衰老小麦NR9405花后25 d与30 d相比,差异表达基因共计6 659个,其中上调表达基因3 404个,下调表达基因3 255个;花后30 d与32 d相比,差异表达基因共计4 058个,其中上调表达基因3 017个,下调表达基因1 041个。非顺序衰老小麦温麦19花后25 d与 30 d相比,差异表达基因共计13 609个,其中上调表达基因7 454个,下调表达基因6 155个;花后30 d与32 d相比,差异表达基因共计6 321个,其中上调表达基因2 669个,下调表达基因3 652个。上调基因显著富集的主要GO条目有：环境胁迫响应、脂肪酸α-氧化、细胞死亡、DNA 分解代谢、自噬、水解酶、转移酶、转运、丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶等。下调基因显著富集的GO条目有：光合作用、光的捕获、光合电子传递链、叶绿素生物合成过程、叶绿体机体等。在小麦叶片非顺序衰老过程中,自噬、海藻糖生物合成过程、海藻糖磷酸酶、蔗糖合成酶等相关基因极显著上调表达,有利于保持叶片水分,促进叶片碳氮的转运,提高小麦产量。【结论】小麦叶片的非顺序衰老与自噬、水解酶和丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶基因的极显著上调表达密切相关。 相似文献
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以转PASG12-IPT基因水稻东南201自交高世代(T8)株系为材料,对始穗期和蜡熟期剑叶的衰老相关指标测定表明,蜡熟期高世代转PSAG12-IPT基因水稻株系的细胞分裂素含量、叶绿素含量、净光合速率值、CAT活性、SOD活性均显著高于受体品种,部分株系达到极显著水平,而转化株系的MDA含量则明显低于受体品种,POD活性呈无规律变化.由上可见,抑制衰老嵌合基因PSAG12-IPT对水稻叶片的衰老有一定的延缓效应,并能在高世代中稳定表达. 相似文献
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蘖穗氮肥比例对水稻叶片衰老相关化合物含量、酶活性和基因表达量的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
文章选用两种不同类型水稻品种研究蘖穗氮肥追施比例对水稻灌浆成熟期叶片衰老相关化合物、酶活性及基因表达量影响。结果表明,灌浆过程中叶片全氮含量和叶绿素a、b含量及叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、Rubisco家族基因表达量等逐渐下降,丙二醛(MDA)含量逐渐升高;减少分蘖肥施氮量和增加穗肥施氮量可显著提高灌浆各时期叶片全氮和叶绿素a、b含量及叶片SOD和POD活性、Rubisco家族基因表达量,显著抑制叶片丙二醛(MDA)含量升高和叶片氮浓度衰减速度及叶绿素和酶活性降解速度与幅度,减缓Rubisco家族基因表达量下降幅度,延长基因上调表达时间;叶片全氮含量与MDA含量间呈极显著负相关,与叶绿素a、b含量、SOD和POD活性及Rubisco家族基因转录表达量均呈极显著正相关。研究结果为水稻优质高产减肥栽培技术提供理论依据。 相似文献
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以转PASG12-IPT基因水稻东南201自交高世代（T8）株系为材料,对始穗期和蜡熟期剑叶的衰老相关指标测定表明,蜡熟期高世代转PSAG12-IPT基因水稻株系的细胞分裂素含量、叶绿素含量、净光合速率值、CAT活性、SOD活性均显著高于受体品种,部分株系达到极显著水平,而转化株系的MDA含量则明显低于受体品种,POD活性呈无规律变化.由上可见,抑制衰老嵌合基因PSAG12-IPT对水稻叶片的衰老有一定的延缓效应,并能在高世代中稳定表达. 相似文献
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水稻叶片叶绿素含量与衰老的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探明叶绿素含量与叶片衰老的关系,分别利用复合杂交后代的34份和130份材料,研究水稻生育后期自然强光对不同叶绿素含量水稻叶片衰老的影响.结果表明,试材叶片SPAD值在42时,叶绿素含量降解最快.高叶绿素含量材料(叶片SPAD值42以上)在灌浆初期较低叶绿素含量材料(叶片SPAD值42以下)叶绿素降解慢,但随后却高于低叶绿素含量材料的降解.说明在灌浆初期高叶绿素含量材料相对低叶绿素含量材料对强光的耐受性好,随后由于高叶绿素含量材料叶片SPAD值降至42左右,其叶绿素降低速度反而较低叶绿素含量材料快. 相似文献
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Identification and gene mapping of the starch accumulation and premature leaf senescence mutant ossac4 in rice 
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下载免费PDF全文 ZHU Mao-di CHEN Xin-long ZHU Xiao-yan XING Ya-di DU Dan ZHANG Ying-ying LIU Ming-ming ZHANG Qiu-li LU Xin PENG Sha-sha HE Guang-hua ZHANG Tian-quan 《农业科学学报》2020,19(9):2150-2164
The rice mutant ossac4(starch accumulating 4) was raised from seeds of the rice(Oryza sativa L.) indica maintainer line Xinong 1 B treated with ethyl methanesulfonate. The distal and medial portions of the second leaf displayed premature senescence in the ossac4 mutant at the four-leaf stage. Physiological and biochemical analysis, and cytological examination revealed that the ossac4 mutant exhibited the premature leaf senescence phenotype. At the four-leaf stage, the leaves of the ossac4 mutant exhibited significantly increased contents of starch compared with those of the wild type(WT). Quantitative real-time PCR analysis showed that the expression levels of photosynthesis-associated genes were down-regulated and the expression levels of glucose metabolism-associated genes were abnormal. Genetic analysis indicated that the ossac4 mutation was controlled by a single recessive nuclear gene. The Os SAC4 gene was localized to a 322.7-kb interval between the simple-sequence repeat marker XYH11-90 and the single-nucleotide polymorphism marker SNP5300 on chromosome 11. The target interval contained 20 annotated genes. The present results demonstrated that ossac4 represents a novel starch accumulation and premature leaf senescence mutant, and lays the foundation for cloning and functional analysis of Os SAC4. 相似文献
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镧对鹅毛竹开花后光合特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探讨稀土对竹子开花后光合及衰老生理的调节作用,该文以鹅毛竹为试验材料,于2006年6—11月采用100 mg/L镧稀土处理,测定鹅毛竹花后光合作用及叶绿素荧光参数等的动态变化。结果表明:与对照相比,镧处理不同程度地提高了光系统Ⅱ（PSⅡ）的最大光能转换效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）和PSⅡ潜在活性（Fv/F0）,显著增加了叶绿素、可溶性蛋白质含量和净光合速率（Pn）,抑制了叶片衰老过程中上述指标的下降。说明镧有效改善了鹅毛竹花后光合性能,延缓了开花鹅毛竹的衰老进程,并对镧缓解光合能力衰退的机制进行了讨论。 相似文献
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模拟酸雨对大叶黄杨叶片叶绿素荧光参数的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了明确酸雨对大叶黄杨叶片荧光参数的影响,在拱棚条件下,以2年生大叶黄杨(Euonymus japonicus)为试材,采用人工喷洒的方法,以pH为7.0的模拟雨水为对照,研究了不同pH值(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0)的模拟酸雨对大叶黄杨叶片的叶绿素相对含量和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:随着酸雨浓度pH值降低,大叶黄杨叶片的叶绿素含量呈现下降的趋势;叶绿素荧光参数非光化学猝灭系数(qN)呈先上升后下降趋势;光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ电子传递量子效率(ΦPSII)、表观光合电子传递速率(ETR)呈现下降趋势。当模拟酸雨pH≤2.0时,会对大叶黄杨的叶片造成严重的损伤,破坏叶绿体结构,直接影响了光合作用中的电子传递,导致光合电子传递过程中受到损害和抑制。 相似文献
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AUX1/LAX家族是一类生长素输入载体，在植物生长发育和形态建成过程中起着重要的调控作用。利用同源比对的方法从毛竹基因组中鉴定出8个PheAUX1/LAX候选基因，进行系统进化树、基因结构、基序分析。结果表明，PheAUX1/LAX候选基因分为Class Ⅰ和Class Ⅱ 2个亚组，其中classⅠ的候选基因包含6~7个外显子，而ClassⅡ的候选基因包含8~10个外显子。不同组织器官转录组数据分析表明多数Class Ⅰ候选成员在毛竹冬笋中高丰度表达，而Class Ⅱ中的PH02Gene38722.t在跳鞭中高丰度表达。通过qRT-PCR对AUX1/LAX候选基因在不同生长发育时期笋中的表达量分析表明，有6个候选基因与对照相比呈现出不同程度的上调表达，表明PheAUX1/LAX候选基因广泛参与毛竹笋的生长发育。本研究将为进一步研究毛竹AUX1/LAX基因的功能和调控机制奠定理论基础。 相似文献
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黄瓜衰老过程中,叶片外部性状与内在生理代谢密切相连.通过对博耐13号B型(博耐13-b)黄瓜叶片衰老过程中细胞膜透性、膜脂过氧化和保护酶活性的研究,表明博耐13-b型黄瓜衰老过程中叶片叶绿素的降解和可溶性蛋白质质量比下降较慢;叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性下降;膜脂过氧化作用产物丙二醛(MDA)增加;细胞膜相对透性增加.生长期间不同叶位叶片功能期的长短不同,表明博耐13-b叶片衰老速度慢,绿叶面积持续期长,对提高黄瓜产量具有重要作用. 相似文献
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杂交水稻抽穗结实期间叶片衰老的生理生化研究 总被引：43，自引：3，他引：43
研究了大田杂交水稻汕优6号冠层上部三片功能叶衰老过程中一些生理生化变化。结果表明：叶片衰老时最早出现光合作用速率下降,其次是蛋白质降解,而后是叶绿素、RNA含量下降,最后原生质选透性丧失。在叶片衰老早期还明显看到一些新的过氧化物酶同工酶带的出现。在此期间植株和穗干重明显增加,而叶片和茎鞘干重明显减少。衰老期间各种生理生化参数变化,证实了杂交水稻冠层上部三片叶自下而上顺序衰老的现象,以及叶片与籽粒间物质的再调配。此外,对上述的各种参数作为衰老指标的适合性进行了讨论。 相似文献