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1.
【目的】研究遮荫条件下非顺序衰老小麦旗叶和倒二叶叶绿素荧光特性的变化规律,揭示遮荫条件对小麦叶片非顺序衰老的影响。【方法】以非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8、豫麦19和顺序衰老小麦陕229为材料,分别采用CCM-200手持式叶绿素仪和FMS-2型脉冲调制式荧光仪测定了遮荫和自然天气条件下小麦花后旗叶和倒二叶叶绿素含量及叶绿素荧光参数。【结果】无论在遮荫还是自然天气条件下,扬花至成熟期非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8、豫麦19及顺序衰老小麦陕229旗叶和倒二叶叶绿素含量、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)均呈下降趋势,而热耗散量子比率(F0/Fm)呈上升趋势,在花后30d非顺序衰老小麦和顺序衰老小麦的衰老现象差异显著。在自然天气条件下,花后30d非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的叶绿素含量、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)分别比倒二叶低36.67%,29.91%和59.25%;34.87%,26.39%和22.15%;11.54%,13.54%和12.54%;23.05%,29.00%和17.14%,而热耗散量子比率(F0/Fm)旗叶分别比倒二叶高24.34%,25.54%和17.11%。在遮荫条件下,花后30d非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的叶绿素含量、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)分别比倒二叶低20.04%,16.29%和21.66%;14.48%,17.26%和16.03%;8.64%,9.40%和10.63%;11.89%,19.91%和11.94%,而热耗散量子比率(F0/Fm)旗叶分别比倒二叶高16.08%,17.10%和17.48%。顺序衰老小麦陕229旗叶和倒二叶的表现正好与非顺序衰老小麦相反。【结论】遮荫条件明显延缓了叶片衰老,推迟了叶片非顺序和顺序衰老现象的发生,但不能改变叶片的衰老顺序。 相似文献
2.
【目的】研究干旱条件下非顺序衰老小麦旗叶和倒二叶叶绿素及抗氧化酶活性的变化规律,为揭示小麦叶片非顺序衰老的形成机理和生态变异特征提供理论指导。【方法】以非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8、豫麦19和顺序衰老小麦陕229为材料,分别采用CCM-200手持式叶绿素仪和紫外可见分光光度计法测定了干旱和自然天气条件下小麦花后旗叶和倒二叶叶绿素含量及抗氧化酶活性。【结果】无论在干旱还是自然天气条件下,在叶片衰老后期非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的SPAD值、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均低于倒二叶,而旗叶的丙二醛(MDA)含量均高于倒二叶。顺序衰老小麦陕229顶二叶的表现正好与此相反。在自然天气条件下,花后30d非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的SPAD值,SOD、CAT和POD活性分别比倒二叶低44.36%,26.05%和21.54%;25.88%,27.74%和30.12%;71.14%,35.34%和62.29%;62.67%,43.38%和40.06%,而旗叶的MDA含量分别比倒二叶高55.76%,54.09%和51.67%。在干旱条件下,花后30d非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的SPAD值,SOD、CAT和POD活性分别比倒二叶低71.87%,46.08%和55.46%;77.35%,44.34%和57.33%;74.12%,69.73%和71.54%;80.44%,68.32%和65.66%,而旗叶的MDA含量分别比倒二叶高12.62%,31.70%和25.07%。【结论】在干旱条件下,小麦顶二叶的衰老速度加快,顺序衰老和非顺序衰老小麦的衰老现象均出现较早。 相似文献
3.
【目的】研究正常天气和遮阴2种生态条件下,小麦正置茎和倒置茎地上器官同化物的积累及转运特性,为进一步研究小麦叶片非顺序衰老的生理生化机制提供理论依据。【方法】在正常天气和遮阴处理条件下,以3种小麦品种温麦19、豫麦19和兰考矮早8顺序衰老(正置)和非顺序衰老(倒置)茎为材料,在小麦叶片非顺序衰老发生开始时和发生后第5天,采用系数法和称质量法测定小麦正置茎和倒置茎顶三叶的绿叶面积和地上器官的干物质积累量。【结果】无论是正常天气条件还是遮阴条件下,温麦19、豫麦19和兰考矮早8正置茎顶三叶绿叶面积大小次序为旗叶倒二叶倒三叶,而倒置茎表现为倒二叶旗叶倒三叶,遮阴条件下小麦顶三叶的绿叶面积较正常天气条件下大。小麦正置茎旗叶和倒二叶干物质积累量无明显差异,而倒置茎倒二叶干物质积累量显著高于旗叶。正置茎和倒置茎旗叶、倒二叶、倒三叶叶鞘干物质积累大小次序一致,均为旗叶鞘倒二叶鞘倒三叶鞘。倒置茎茎秆和剩余叶(除旗叶、倒二叶和倒三叶外)、颖稃片和穗轴以及籽粒的干物质质量均明显高于正置茎。正置茎花前地上器官同化物转运量、转运率及对籽粒的贡献率均明显大于倒置茎,而花后则相反。在成熟期,倒置茎千粒质量和穗粒数均大于正置茎。遮阴条件引起小麦地上营养器官干物质积累量减少和籽粒千粒质量降低,但对穗粒数影响不大。【结论】无论在正常天气条件还是遮阴条件下,小麦灌浆结实后期叶片的非顺序衰老有利于小麦籽粒的充实。 相似文献
4.
【目的】研究在适肥和高肥水平下,顺序和非顺序衰老茎顶三叶和地上器官同化物积累及转运特性,为阐明小麦叶片非顺序衰老的生理生化机制提供理论指导。【方法】以生育后期(05-16)非顺序衰老发生率较高的小麦品种温麦19、豫麦19和兰考矮早8为材料,设高肥(尿素225kg/hm2,磷酸二氢铵337kg/hm2,春季追施尿素112kg/hm2)和适肥(尿素150kg/hm2,磷酸二氢铵225kg/hm2,春季追施尿素75kg/hm2)2个肥力水平,在小麦扬花期(04-22)、叶色倒置现象发生时期(05-16)和成熟期,分别采集参试小麦品种正置茎和倒置茎,测定2个肥力水平下顶三叶的绿叶面积及其叶片、叶鞘、地上营养器官、穗和籽粒的干质量,比较正置茎和倒置茎顶三叶各指标的差异。【结果】在适肥和高肥条件下,参试小麦品种正置茎绿叶面积均表现为旗叶倒二叶倒三叶,而倒置茎绿叶面积表现为倒二叶旗叶倒三叶。正置茎旗叶干物质积累量与倒二叶接近,均大于倒三叶;倒置茎倒二叶干物质积累量显著大于旗叶和倒三叶。正置茎和倒置茎顶三叶叶鞘干物质积累量均表现为旗叶叶鞘倒二叶叶鞘倒三叶叶鞘。正置茎地上营养器官花前同化物转运量、转运率和对籽粒的贡献率均大于倒置茎,而正置茎地上营养器官花后同化物转运量和对籽粒的贡献率均低于倒置茎。倒置茎籽粒千粒质量均显著高于正置茎。与适肥水平相比,高肥水平可以延缓叶片衰老,增加营养器官干物质积累量,减少营养器官花前同化物向籽粒的转运,提高千粒质量。【结论】在高肥和适肥条件下,参试小麦品种均有叶片非顺序衰老的发生,且生育后期小麦叶片的非顺序衰老有利于籽粒的充实。 相似文献
5.
【目的】研究小麦叶片逆向衰老过程中旗叶和倒二叶叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的变化规律,为进一步揭示叶片逆向衰老的生理机制提供研究思路和理论指导。【方法】以逆向衰老小麦‘温麦19’和‘兰考矮早8’为试验材料,在小麦扬花后6,12,18,24,30和36d,分别采用CCM-200手持式叶绿素仪和LI-6400XT型便携式光合测定系统,在田间测定旗叶和倒二叶的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度。【结果】‘温麦19’和‘兰考矮早8’在灌浆结实后期(花后18～36d)均出现倒二叶叶绿素含量高于旗叶的现象,即叶片逆向衰老的现象;‘温麦19’较‘兰考矮早8’叶片逆向衰老现象出现早。在灌浆后期,‘温麦19’旗叶的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均低于倒二叶,而‘兰考矮早8’旗叶的光合速率低于倒二叶,蒸腾速率和气孔导度仍高于倒二叶。【结论】在逆向衰老过程中,随着小麦旗叶和倒二叶叶绿素含量的变化,其净光合速率、蒸腾速率和气孔导度也发生相应的变化,且品种之间存在较大差异。 相似文献
6.
为探究磷素对小麦籽粒转录组水平上差异表达基因的影响，用华成3366小麦品种为材料，取花后7、14和21 d小麦籽粒进行转录组分析，通过GO、KOG、KEGG数据库对差异表达基因进行分析。试验在施180 kg·hm-2纯氮的基础上设置2个磷素水平：对照(P0),0 kg·hm-2 P2O5;施磷(P2),120 kg·hm-2 P2O5。结果表明，经过筛选，花后7 d, P2和P0间筛选出235个差异基因，其中223个基因上调，12个基因下调。花后14 d施磷较对照间筛选出96个差异基因，其中57个基因上调，39个基因下调。花后21 d施磷较对照间筛选出1 560个差异基因，其中822个基因上调，738个基因下调。花后21 d施磷较对照的KEGG通路分析表明，氨基酸的生物合成和氮代谢通路达到显著水平，表明施磷不利于氨基酸的生物合成和氮代谢，降低相关基因表达量，最终可能不利于蛋白质含量的提高。 相似文献
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收集野外定植3年的毛竹秆上具有明显衰老渐进特征的叶片簇,测量这些叶片的光合代谢效率(Fv/Fm)及叶绿素含量,建立毛竹不同衰老阶段叶片形态与其光合效率之间的关系.在此基础上,通过生物信息学方法(BLASTn)筛选出113个毛竹基因组中与水稻叶片衰老调控相关的同源基因,并检测这些基因在毛竹叶片发育和衰老过程中的表达趋势,鉴定一些与毛竹叶片衰老相关的标志基因.结果显示,毛竹叶片在衰老过程中其叶片的光合效率和叶绿素含量均出现显著下降;在筛选的113个基因中有86个基因在叶片中表达,其中32个基因在叶片衰老过程中没有变化,41个基因随着叶片衰老出现显著下调,13个基因出现明显上调.这些表达变化的基因与水稻中鉴定的同源基因在旗叶衰老过程中的表达模式基本一致,因此这些基因很可能在毛竹叶片衰老过程中也发挥同样的功能. 相似文献
8.
小麦叶片的逆向衰老 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】揭示小麦叶片逆向衰老规律,探讨其理论意义和实践价值。【方法】从2005年起进行了小麦叶片逆向衰老顺序和正常衰老顺序的比较试验,对冠层温度和一些重要生物学参数进行测定。【结果】自然界存在小麦叶片逆向衰老现象,具此现象的小麦其部分茎生叶片的衰老顺序和大多数小麦的正常衰老顺序不同,即最晚衰老的叶片不是旗叶而是倒2叶;和这种叶片逆向衰老状态相对应,在结实后期出现顶层叶黄、邻层叶绿的叶色结构,和一般小麦的顶层叶绿、邻层叶黄完全相反;叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、蒸腾速率、净光合速率也在生育期向前推进中出现旗叶被倒2叶反超的异常状况,另外,这类小麦结实期的冠层温度总是显示出以冷结尾（冷尾态）或全程偏冷（冷型态）的特征;由于生理过程的特殊性,导致这类小麦倒置茎上的粒重明显高于正置茎,并由此带动其籽粒亦比一般小麦为重,这和“接力式”灌浆机制密切相关,不同于一般小麦的旗叶作为向籽粒输送养分的主源其作用贯穿于结实全过程的灌浆模式。【结论】这项研究为小麦结实和衰老理论的探讨、小麦产量的进一步提升以及冷型、冷尾小麦的培育提供了一种新的思路和途径。 相似文献
9.
【目的】 筛选新疆野苹果响应NaCl胁迫相关差异miRNA及靶基因。【方法】 以新疆野苹果组培苗为材料,对150 mmol/L NaCl处理6和48 h时的新疆野苹果幼苗叶片进行small RNA测序。【结果】 NaCl处理6 h时3个miRNA差异表达,其中2个上调表达,1个下调表达,miRNA对应的靶基因数目为64个;NaCl处理48 h时13个miRNA差异表达,其中4个上调表达,9个下调表达,miRNA对应的靶基因数目为108个。对差异靶基因进行GO和KEGG分类注释,NaCl处理6 h时,GO主要富集包括:肌醇磷酸2激酶活性、寡糖基转移酶活性、蛋白丝氨酸/苏氨酸磷酸酶抑制剂活性、木聚糖生物合成过程等;NaCl处理48 h时,GO主要富集包括:氧氧化还原酶活性、DNA结合、质外体、次生代谢过程等。KEGG共同富集在N-glycan生物合成通路。【结论】 mdm-miR168b、mdm-miR159c、mdm-miR827、mdm-miR390f、mdm-miR171i、mdm-miR399j基因在NaCl处理6和48 h时表达量存在差异,其中mdm-miR390f及其靶基因HF10976、mdm-miR171i及其靶基因HF33844、mdm-miR399j及其靶基因HF11095表达量呈负相关,3个miRNA参与了新疆野苹果对NaCl胁迫的响应过程。 相似文献
10.
【目的】阐明影响小麦籽粒淀粉基因/QTL的时空表达和动态变化情况,为运用条件QTL更好地揭示小麦籽粒淀粉动态积累的基因表达提供参考。【方法】本研究以小麦品种花培3号和豫麦57构建的168个双单倍体（doubled haploid, DH）群体为材料,在6个不同的环境下种植,分别在花后12 d、17 d、22 d、27 d和32 d取样,对小麦籽粒淀粉含量（GSC）积累的条件和非条件QTL进行分析。【结果】在籽粒灌浆的5个时期,一共检测到7个非条件QTL和4个条件QTL,没有一个条件QTL能在测定的5个时期都有效应。7个非条件QTL分别分布在2A、3A、3B、4A、5D染色体上,其中QGsc4A在整个灌浆过程都能表达,5个时期的表型变异贡献率分别为13.57%、16.57%、21.96%、22.53%、22.90%。4个条件QTL中,QGsc4A在花后12 d、17 d、32 d均能检测到,总贡献率为21.80%,对籽粒淀粉积累的净增长量起主要作用。其它非条件QTL和条件QTL只在一个或几个阶段出现且效应值较小,花后27 d没有检测到条件QTL。【结论】控制GSC积累的数量性状基因以一定的时空方式表达,小麦籽粒淀粉积累的QTL动态分析,可以了解小麦籽粒淀粉积累的遗传规律及其对小麦籽粒发育的影响,为小麦产量和品质形成的分子基础的深入研究提供参考。 相似文献
11.
【目的】分析水稻接种稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）48 h后亲和互作与非亲和互作反应的基因表达谱,探索水稻对不同稻瘟病菌抗性差异的分子机理。【方法】运用Affymetrix表达谱芯片分析差异表达mRNA;通过分子注释系统平台（MAS 3.0）对差异表达基因进行了基因注释及GO分析;应用实时定量PCR 对部分差异表达基因进行验证。【结果】在49 824个转录本中共检测到大约24 000个转录本,Fold change大于2.5的基因共1 028个,其中非亲和互作上调基因460个,下调基因568个。所验证的4个基因的荧光定量PCR结果与芯片结果基本一致。经GO分析差异基因对应蛋白的功能主要涉及信号转导、酶的调节、转录及分子转运等。【结论】水稻与稻瘟病菌非亲和与亲和互作的基因表达谱存在较大差异,基因芯片筛选到的差异表达基因通过GO注释明确了差异基因的分子功能及信号通路,有利于进一步了解植物抗病机制,并可能为稻瘟病防治措施提供新的途径。 相似文献
12.
利用数字化基因表达谱技术,对花后不同时期及不同环境温度条件下差异表达基因进行统计分析.将3份
甘蓝型油菜于开花后20d移入到40 ℃高温和低温2个环境,分别处理12d和25d后取角果种子提取RNA,对
花后不同时期及不同环境温度条件下差异表达基因进行统计分析.结果再以低温条件为对照,在高温下花后32d
共检测出968个差异表达基因,其中上调表达基因为501个,下调表达基因为467个;在花后45d检测到1064
个差异表达基因,其中上调表达基因为274个,下调表达基因为790个.结果表明,随着角果成熟,绝大多数基
因的表达量减少,少数表达量显著上升的基因值得关注,它们可能与角果储藏物质的合成和角果成熟有关;在籽
粒充实的高峰期(花后32d),高温胁迫下上调表达的基因较多,其中可能有一部分基因与环境应答有关.本研究
结果与前人的结果在一定程度相似,表明本研究所采用的研究方法是可行的,获得的与环境胁迫相关基因为后
续研究奠定了基础. 相似文献
13.
利用RNA-Seq鉴定甘蓝型油菜叶片干旱胁迫应答基因 总被引：6，自引：2，他引：4
【目的】利用RNA Sequencing（RNA-Seq）技术比较2种不同生长条件下甘蓝型油菜苗期叶片转录组,鉴定油菜叶片干旱胁迫应答相关基因,从转录组水平揭示油菜适应干旱胁迫环境的分子机制。【方法】提取正常生长（ZY）和自然失水处理（ZY8D）的六叶期甘蓝型油菜中油821的叶片总RNA,以Illumina Hiseq 2000平台进行RNA-Seq分析。利用NGSQCTookit v2.3.3去除低质量和包含模糊碱基的reads。以甘蓝型油菜亲本物种白菜染色体v1.5和甘蓝Scaffold v1.0为参考序列,采用TopHat2-Cufflinks-Cuffmerge-Cuffdiff标准流程进行差异表达基因（differential expressed genes,DEGs）筛选。对上调和下调DEGs分别采用Cytoscape v3.1.0中的BiNGO和KOBAS2.0进行基因本体（gene ontology,GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）代谢途径富集分析。选择上调和下调DEGs各3个,以实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qRT-PCR）验证RNA-Seq结果的可靠性。【结果】过滤低质量reads后,ZY和ZY8D分别保留了26 192 312和28 378 899对高质量reads用于DEGs筛选,其中86.6%和85.8%的reads能准确比对到参考序列上,说明RNA-Seq结果和参考序列可靠。DEGs鉴定结果表明3 657个基因受干旱胁迫诱导差异表达,其中上调表达基因1 431个,下调表达基因2 226个。GO富集分析发现上调表达基因主要与非生物胁迫响应和化学刺激响应相关,其中,参与水分胁迫响应和脱落酸（abscisic acid,ABA）刺激响应的基因分别有127和141个,而下调表达基因与植物病原菌防御、蛋白激酶活性和水杨酸（salicylic acid,SA）刺激相关。KEGG富集分析表明上调表达基因主要富集于苯丙烷和类胡萝卜素的生物合成及淀粉与蔗糖代谢途径,而下调表达基因主要富集于植物-病原菌互作和植物激素ABA、SA和茉莉酸（jasmonic acid,JA）信号转导途径。qRT-PCR检测6个DEGs的表达模式与RNA-Seq分析结果一致,证实了RNA-Seq结果的可靠性。【结论】RNA-Seq分析鉴定出3 657个甘蓝型油菜叶片干旱胁迫应答基因。GO和KEGG代谢途径分析明确了差异表达基因富集的分子功能与代谢途径。 相似文献
14.
【目的】揭示水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo）在侵染水稻叶组织早期的基因表达谱差异。【方法】采用GDPs-Finder计算法,设计了能够覆盖KACC10331基因组全部ORFs的定向引物（GDPs）,对Xoo与水稻互作1、3和7 d的总RNA进行反转录,对病菌cDNA探针进行Cy3/Cy5选择性标记,与含有371个Xoo致病相关基因的芯片进行杂交。【结果】在水稻侵染的不同时期,Xoo致病相关基因表达谱存在差异。与在NBY中生长相比,Xoo在侵染1、3和7 d时分别有42个（18个上调和23个下调）、51个（29个上调和22个下调）和33个（16个上调和17个下调）基因发生了差异表达;其中5个基因是共有上调表达的,5个是共有下调表达的。推测这些基因的差异表达可能与病菌适应寄主体内环境、生长与定殖以及为害与显症过程有关。【结论】应用GDPs转录物标记技术可以成功地进行Xoo侵染过程的表达谱分析,鉴定出的差异表达的基因可以作为功能研究的靶标基因。 相似文献
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【目的】建立绵羊(Ovis aries)诱导性多能干细胞系,为绵羊转基因育种、应用绵羊诱导性多能干细胞奠定基础。【方法】利用电转将OCT4、SOX2、KLF4、l-Myc、Lin28转染至绵羊成纤维细胞中并诱导培养至有光滑隆起、边缘整齐的细胞克隆,形态学、碱性磷酸酶(AP)染色、免疫荧光染色以及实时荧光定量PCR检测克隆细胞的生物学特性;利用高通量测序技术对诱导0、10、20、30 d的阳性细胞的差异表达基因进行筛选。【结果】克隆细胞中SOX2、OCT4、SSEA-1蛋白免疫荧光染色均呈阳性; OCT4、SOX2、Nanog基因表达量均极显著高于成纤维细胞;0和30 d转录组测序表明,被注释到GO数据库的差异表达基因有9 465个,其中,上调基因6 987个,下调基因2 478个;KEGG分析共有5 773个基因注释到259个通路中,其中,P53信号通路显著富集,且其在干细胞增殖方面起着非常重要的作用。【结论】初步成功建立了绵羊诱导性多能干细胞。 相似文献
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【目的】 研究小麦ZY96-3籽粒在灌浆过程中与籽粒发育相关基因的表达模式,为了解基因调控籽粒灌浆的分子机制提供参考。【方法】 采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,分析小麦ZY96-3籽粒灌浆期间6个与籽粒发育相关基因的表达动态。【结果】 从小麦ZY96-3开花后6个目标基因的表达模式均是先增后降,且都在花后7 d开始表达;与粒重相关基因TaTGW6在花后7 d表达量最高,与籽粒大小相关基因TaCYP78A5、蛋白质合成基因TaPBF-D和淀粉合成酶基因GBSSⅠ、SBE1、AGPase1都在花后15 d左右表达量达到最大;自花后19 d开始,各基因的表达量均显著下降。【结论】 与粒重相关基因TaTGW6主要在小麦ZY96-3籽粒灌浆初期起关键作用,而其余5个基因主要在籽粒灌浆中后期发挥功能。基因在小麦ZY96-3籽粒灌浆期间的表达模式。 相似文献
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【目的】通过分析高温（38℃）胁迫下半夏（Pinellia ternate）叶片转录组数据,挖掘其响应高温胁迫相关的基因,探究高温胁迫影响半夏的分子机制。【方法】通过Illumina HiSeq测序对高温胁迫处理后的半夏叶片进行转录组分析,并用qRT-PCR技术对DEGs进行验证。【结果】转录组测序共获得38.48 Gb Clean data,与对照组（25℃）相比,高温处理后1 138个DEGS上调表达,578个DEGs下调表达。GO富集分析表明,DEGs主要集中在转录因子复合体、内肽酶活性和血红素结合;KEGG富集分析表明,内质网蛋白质加工代谢通路的DEGs最多。基因表达水平分析表明,植物激素信号转导相关基因（PtARP1、PtGRP1、PtABF）、7个谷胱甘肽S转移酶基因PtGST和23个热激蛋白基因PtHSP在高温胁迫下表达量上调。qRT-PCR分析结果表明,9个DEGs在高温胁迫下的差异表达与转录组分析结果一致。【结论】通过对高温胁迫下半夏叶片进行转录组分析,挖掘高温胁迫相关基因,为进一步研究半夏高温胁迫响应机制提供理论参考。 相似文献
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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】 明确红橘（Citrus reticulata Blanco, cv. Hongjv）接种褐斑病致病菌——链格孢菌橘致病型（Alternaria alternata tangerine pathotype）后基因种类和表达量在转录水平的变化规律,确定红橘响应该致病型侵染的关键基因。【方法】 采用链格孢菌橘致病型接种红橘离体叶片,28 h后选取感病叶片和未接种叶片提取RNA,进行转录组高通量测序,然后利用生物信息学分析,以甜橙基因组为参考,以|log2 fold change|≥1,q-value≤0.01为阈值选取感病和健康红橘叶片转录组的差异表达基因,应用GO数据库对差异表达基因（differentially expressed gene,DEG）进行功能分类,KEGG分析代谢途径,MapMan软件分析生物胁迫信号通路相关基因的表达变化。采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。【结果】 红橘接种链格孢菌橘致病型28 h后产生大量与胁迫相关的差异表达基因,获得上调差异基因5 173个,下调差异基因6 555个。GO功能分类显示差异基因主要与蛋白结合、膜、氧化还原过程等相关。通过KEGG富集和MapMan软件分析发现,红橘在受链格孢菌橘致病型胁迫的过程中基础代谢被严重破坏。乙烯、水杨酸和生长素等寄主防御相关的植物激素信号转导途径多个基因表达出现差异,其中乙烯起主导作用,乙烯受体ETR 3个成员被不同程度激活,下游激酶和乙烯响应因子均上调,生长素大部分关键信号基因、绝大部分生长素响应因子ARF和水杨酸合成途径的基因均下调表达。同时,黄酮醇、花青素、萜类化合物和生物碱合成相关基因受该菌诱导显著变化,萜类合成中大部分基因下调,而黄酮类合成相关上调基因数量和表达趋势均强于表达下调基因,有抗虫和抑菌作用的硫代葡萄糖苷基因呈上调趋势。进一步研究发现,大量参与抗逆过程的转录因子如WRKY、bZIP、ERF、MYB、NAC被诱导激活,其中大部分WRKY和bZIP转录因子受该菌正向调控,超过50%的ERF家族基因表达上调;在转录因子调控下,PTI及ETI响应基因如受体激酶、R蛋白、NBS抗病蛋白等大量表达,多个PR家族抗菌蛋白基因上调表达,22个抗氧化保护酶系统POD成员基因受到活性氧信号激发大量表达。以上结果表明链格孢菌橘致病型侵染对寄主内部生理状态产生显著影响。选取了19个与植物抗病相关基因进行qRT-PCR分析,其基因表达趋势与测序数据一致。【结论】 获得了红橘响应链格孢菌橘致病型侵染的差异表达基因及显著上调表达基因,其主要富集于代谢过程、应激反应及转录调控等条目中,这些基因的相互协同调控是红橘对该致病型产生防御反应的重要机制。 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