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低温胁迫对番茄幼苗叶片中脯氨酸降解酶的活性及其基因表达量的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
为了探讨脯氨酸代谢与番茄抗寒性之间的关系,采用常规方法测定了低温胁迫不同时间下番茄幼苗叶片中游离脯氨酸含量和脯氨酸脱氢酶活性,采用实时荧光定量PCR法检测了不同处理时间下脯氨酸脱氢酶基因的表达量,并分析了各项指标的动态变化。结果表明,在低温逆境下,耐寒性品种O-33-1中脯氨酸积累量总体呈增加的趋势,而冷敏感品种‘耐运2000’游离脯氨酸积累量下降,说明脯氨酸积累量的变化在一定程度上可以体现番茄抗寒性的强弱;ProDH活性在O-33-1中呈上升趋势,在‘耐运2000’中呈下降趋势,说明脯氨酸的积累受P5CS与ProDH相反方向的共同调节,使植物体内脯氨酸含量保持在适当的水平;2个品种在低温胁迫下ProDH基因表达量都显著降低,说明低温逆境抑制了该基因的表达,使脯氨酸的降解在转录水平上受到调节。 相似文献
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低硼及高硼胁迫对棉花幼苗生长与脯氨酸代谢的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《作物学报》2021,(8)
以‘鄂抗10号’棉花品种为材料,采用营养液培养,设置不加硼(B0, 0 mg L~(-1))、低硼(B0.002, 0.002 mg L~(-1))、适硼(CK, B0.2, 0.20 mg L~(-1))、高硼(B50, 50 mg L~(-1)) 4个硼(Boron, B)水平,探究低硼和高硼胁迫处理下棉花幼苗生长及脯氨酸代谢的响应。结果表明, B0、B0.002及B50处理较CK显著抑制植株生长,表现出较低的植株鲜重和干重,根系伸长受到抑制。在供硼处理下,随着硼浓度的升高,棉花幼苗根、茎和叶中硼含量均呈梯度性上升,其中,B0.2和B50处理下叶片中硼含量均高于根和茎;而在B0和B0.002处理下,根中的硼含量高于叶和茎。低硼和高硼处理下叶片中脯氨酸含量明显增加,而根中脯氨酸含量显著减少。进一步分析叶片和根中脯氨酸合成代谢相关酶活性发现, B0.002和B50处理较CK增加棉花幼苗叶片Δ~1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(Δ~1-pyrroline-5-carboxylatesynthetase,P5CS)和鸟氨酸转氨酶(Ornithine-δ-aminotransferase,OAT)活性而降低脯氨酸脱氢酶(Prolinedehydrogenase,ProDH)的活性;叶片中Δ~1-吡咯啉-5-羧酸还原酶(Δ~1-pyrroline-5-carboxylate reductase, P5CR)活性在B50处理下显著高于CK,而B0.002处理下该酶活性变化差异不显著。另外, B50处理较CK显著降低棉花幼苗根中OAT和P5CR酶活性,而B0.002处理显著增加根中P5CS和ProDH的活性。表明低硼和高硼胁迫均抑制棉花幼苗的生长。硼胁迫条件下,脯氨酸主要积累在棉花幼苗叶片中,根中脯氨酸含量显著降低。缺硼和硼毒害时,棉花幼苗叶片中脯氨酸的积累主要是通过调节脯氨酸Glu和Orn途径中的关键酶(OAT、P5CS合成酶和ProDH分解酶)活性,使得脯氨酸的合成速度高于其降解。而在根中,缺硼胁迫下主要是促进脯氨酸的降解导致根中脯氨酸含量降低,高硼胁迫下主要是通过降低OAT和P5CS合成酶以及ProDH分解酶活性来抑制脯氨酸的合成及其分解,但是对脯氨酸合成的抑制作用远大于其降解,最终导致根系脯氨酸含量降低。 相似文献
3.
以小麦品种郑引1号为试材,探究不同浓度壳寡糖溶液(COS,5、25、50、100、200 mg·L^-1)浸种和叶面喷施对20%PEG胁迫下小麦种子萌发、幼苗生长、氧化损伤、渗透调节物质含量及脯氨酸代谢的影响。结果显示,PEG胁迫下小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗叶片相对含水量、株高、根长、地上部和根部干重、干物质相对增长率、叶绿素和游离氨基酸含量较ck明显降低,叶片类胡萝卜素、超氧阴离子(O·2^-)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、葡萄糖、蔗糖、脯氨酸含量和吡咯琳-5-羧酸合成酶(P 5 CS)、脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性明显提高。外源适宜浓度的COS溶液处理可明显促进PEG胁迫下小麦种子的萌发和幼苗的生长,降低叶片O·2^-、MDA含量和ProDH活性,提升叶片相对含水量、叶绿素、类胡萝卜素、渗透调节物质含量及P 5 CS、鸟氨酸δ-氨基转移酶(δ-OAT)活性,以COS浓度为100 mg·L^-1效果最佳。可见,外源适宜浓度COS溶液处理能增强小麦幼苗的渗透调节能力,减轻20%PEG胁迫对种子萌发和幼苗生长的抑制效应,降低叶片氧化损伤,在一定程度上提高了小麦的抗逆性。 相似文献
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为了测定在不同冷冻温度不同储藏时间下核桃‘温185’、核桃‘新2’枝条的抗寒性。采用室温(CK)、人工模拟低温等不同温度分别储藏5、12、24 h的核桃枝条,并测定比较了可溶性糖含量、丙二醛(MDA)、脯氨酸、超氧化物歧化酶(SOD)含量。结果表明,同一储藏时间不同冷冻温度下不同品种核桃枝条的可溶性糖含量、MDA含量和脯氨酸含量的变化幅度不大。-10℃低温处理5 h,‘温185’和‘新2’的可溶性糖含量较其他处理的可溶性糖含量高,分别比室温增高2.54%、0.56%。‘温185’在受到低温胁迫后MDA含量逐渐降低,而‘新2’枝条MDA含量随着储藏温度的降低呈升高、降低又升高的变化趋势。低温对核桃枝条有一定的伤害,但由于整个过程中脯氨酸变化幅度不大,枝条内脯氨酸积累量的高低与冻害程度相关性不明显。在低温条件下各个品种的SOD酶活性呈降低的变化趋势,‘温185’在5、12、24 h处理时间下枝条SOD酶活性随着储藏温度的降低呈降低、升高、降低又升高的变化趋势,但总的变化趋势是降低。‘新2’在5、12、24 h处理时间下枝条SOD酶活性随着储藏温度的降低呈降低的变化趋势。可溶性糖含量、MDA含量对核桃枝条抗寒性有较大影响。综合分析各品种抗寒性生理生化指标,可初步推测‘温185’抗寒性比‘新2’高。 相似文献
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从生理水平分析低温胁迫对不同品种石榴幼苗光合特性和抗氧化活性的影响,筛选低温对石榴影响的代表性评价指标,为石榴抗寒性育种研究和抗寒性评价体系建立提供科学依据。以1年生喀什酸石榴(抗寒性强)和突尼斯软籽石榴(抗寒性弱)2个品种幼苗为试验材料,采用盆栽方式,通过人工模拟低温的试验方法在人工气候室中设置5个温度水平的处理2、4、6 d,探究低温处理期间对2种石榴幼苗叶片光响应曲线(Pmax、AQY、LCP、LSP)、叶片水分饱和亏(WSD)、活性氧自由基(H2O2、O2·-)和抗氧化酶活性(POD、SOD、CAT、APX)的影响,利用主成分分析进行抗寒性生理生化指标的筛选。结果表明,随低温胁迫时间的延长,2种石榴的最大光合速率、表观量子效率和光饱和点呈下降趋势;随着胁迫温度的下降和低温胁迫时间的延长,细胞膜的完整性受到破坏,叶片水分饱和亏、H2O2含量和产生速率呈上升趋势;随胁迫温度的降低,抗氧化酶活性呈现先升高后降低的趋势。主成分分析表明... 相似文献
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以香蕉品种‘巴西蕉’为材料,用H2O2、CaCl2、H2O（CK）喷洒香蕉幼苗植株,在人工气候箱中模拟低温胁迫,观察香蕉幼苗对低温的反应,研究外源H2O2、CaCl2对香蕉抗寒性的影响。结果表明,巴西蕉对低温敏感,且随着温度的降低,幼苗冷害症状加剧严重,膜透性加大,叶绿素降解加剧;和对照（CK）相比,低温胁迫下,外源H2O2、CaCl2能够提高7℃低温胁迫期间香蕉叶片脯氨酸含量和POD、CAT活性,降低MDA的积累。外源H2O2、CaCl2能有效降低香蕉幼苗叶片膜透性,减缓叶绿素的降解,减轻冷害程度,提高香蕉幼苗的抗寒性。 相似文献
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干旱胁迫对不同冬小麦品种幼苗期生理特性的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
研究小麦幼苗时期生理指标等方面的抗旱特性,为今后抗旱小麦新品种的培育提供基础的理论依据。选用5个肥水类型不同的小麦品种,在20% PEG-6000(w/v)水分胁迫条件下,研究不同冬小麦品种幼苗时期的生理抗旱特性,并对幼苗期抗旱生理指标与抗旱指数做了相关性分析。结果表明,在20%的PEG-6000(w/v)渗透胁迫后,5个小麦品种渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸含量均上升,且上升的程度与抗旱性一致;胁迫条件下保护酶系统SOD和POD活性均降低,其中POD活性呈先上升后降低的趋势;膜脂过氧化产物MDA含量升高。与高肥水品种相比,‘青麦7号’和‘鲁麦21’的可溶性糖和脯氨酸含量较高,随胁迫时间延长增加的幅度大;MDA含量积累的速度以及SOD、POD活性降低的速度较为缓慢。其中,可溶性糖含量、脯氨酸含量、SOD活性以及POD活性与抗旱性鉴定指标抗旱指数存在极显著相关性,可以作为小麦抗旱性鉴定的早期生理指标。 相似文献
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马铃薯不同品种抗寒性综合评价 总被引：2，自引：0，他引：2
《分子植物育种》2017,(2)
研究不同品种马铃薯幼苗的抗寒特性,为抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。以10个马铃薯品种为材料,采用人工模拟低温环境的方法,分析了苗期低温胁迫对叶片相对电导率、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶活性(POD),可溶性蛋白含量的影响。结果表明:低温胁迫后,叶片相对电导率、MDA含量、SOD活性和POD活性均高于对照,可溶性蛋白含量低于对照。马铃薯品种间叶片各指标存在极显著差异。以马铃薯叶片各项指标的抗寒系数作为衡量抗寒性的指标,采用主成分分析法、隶属函数法和聚类分析法对马铃薯品种的抗寒性进行综合评价。其强弱排序依次为:‘丽薯6号’‘中薯20号’‘滇薯701’‘冀张薯12号’‘青薯9号’‘合作88’‘中薯18号’‘滇同薯1号’‘师大6号’‘宣薯2号’。本研究将10个马铃薯品种聚为3类:‘丽薯6号’、‘滇薯701’、‘中薯20号’等3个品种抗寒性最强;‘滇同薯1号’、‘冀张薯12号’、‘青薯9号’、‘中薯18号’、‘合作88’等5个品种抗寒性中等;‘宣薯2号’和‘师大6号’这2个品种抗寒性最弱。综合评价结果与低温胁迫后植株霜冻损伤评分结果基本一致。本研究通过对马铃薯抗寒性进行研究,并探讨各抗寒指标之间的关系,建立可靠的马铃薯抗寒性评价方法,为马铃薯抗寒性新品种选育及大规模马铃薯品种的抗寒评价提供一定的理论依据。 相似文献
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旨在研究杂交谷子品种‘张杂谷3号’对干旱的生理响应特征及其抗旱性强度,为拓展中国旱作区农业发展途径及杂交谷子在旱作农业生产体系中的推广提供支持。利用不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,比较了‘张杂谷3号’、亲本1、亲本2和常规种‘8311’共4种谷子幼苗叶片叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)等生理生化指标对不同程度模拟干旱的响应特征。不同浓度PEG渗透胁迫的模拟干旱导致4种谷子材料幼苗叶片的叶绿素含量均明显下降,‘张杂谷3号’降幅最小;不同胁迫处理下4种幼苗叶片的游离脯氨酸随胁迫程度急剧上升;不同胁迫下,4种材料幼苗叶片内的MDA含量均有不同程度的增加,其中‘张杂谷3号’增幅最小;4种幼苗的SOD活性随胁迫加剧呈上升趋势,20%和30%PEG胁迫下,SOD活性均快速上升,其中‘张杂谷3号’上升幅度最大。4种材料在干旱胁迫下的适应能力存在差异,‘张杂谷3号’的耐旱性最强,常规谷子‘8311’次之,亲本2最差。 相似文献
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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
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低温胁迫下高粱幼苗对外源脯氨酸的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
以冷敏高粱晋303为试验材料,幼苗三叶期用不同浓度的脯氨酸处理后, 2~4℃低温胁迫,测定相关生理指标,探讨外源脯氨酸处理对高粱幼苗耐冷性的影响。结果表明,外源脯氨酸处理可以提高低温胁迫下高粱叶片SOD、POD的活性,分别在3 mmol·L^-1和5 mmol·L^-1浓度脯氨酸的处理提高幅度最大。外源脯氨酸处理能降低低温胁迫下高粱叶片MDA的含量,以5 mmol·L^-1脯氨酸的处理效果最好。外源脯氨酸处理对叶片可溶性糖含量的增加也有作用,在本试验脯氨酸浓度设置范围内,可溶性糖含量随处理浓度的增加而增加。外源脯氨酸处理可以维持高粱幼苗中较高的叶绿素含量,喷施5 mmol·L^-1浓度脯氨酸时幼叶叶绿素含量最高。说明外源脯氨酸处理可有效缓解低温胁迫对高粱幼苗的伤害,提高幼苗的耐冷能力。 相似文献
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[Objective] This study investigates the effects of exogenous proline on the growth, physiological responses, and proline metabolism of cotton (Ekang No.8) seedlings treated with varying boron (B) concentrations. [Method] We conducted a randomized experiment with six treatments using the hydroponic method in a greenhouse at Huazhong Agricultural University. We applied three different concentrations of boron, including 0.02 μmol·L－1 (low-concentration B), 2.5 μmol·L－1 (medium-concentration B), and 100 μmol·L－1 (sufficient-concentration B). The first two are boron-deficient treatments. We also applied an exogenous proline treatment at 20 μmol·L－1(0 μmol·L－1 as control). When any significant difference among the treatments were observed, the related indicator was measured. [Result] The results showed that exogenous proline inhibited the growth of cotton seedlings under sufficient-concentration B treatment while promoting the absorption of B by roots under low-concentration B treatment. The application of exogenous proline to the seedlings under low-concentration B treatment reduced the contents of proline and H2O2 in leaves but increased the accumulation of MDA and H2O2 in roots. The activities of SOD and antioxidant enzymes (APX) in the roots and leaves were dramatically enhanced. Conversely, POD activity reduced significantly and there was no significant change in CAT activity relative to low-concentration B treatment. More importantly, we found that the application of exogenous proline under B deficiency increased the activities of P5CS, P5CR, OAT (synthetase), and PRODH (degrading enzyme) in proline metabolic pathways. [Conclusion] Applying exogenous proline under sufficient-B concentration inhibits growth. The application of proline to seedlings under low-B concentration promotes the absorption of B by roots, increases the activity of APX, and decreases the membrane lipid peroxidation in leaves. A B deficiency leads to proline accumulation in plants. The addition of proline under low-B concentration can reduce the proline content in leaves, which is caused by affecting the critical synthetase and catabolic enzyme activities in the proline metabolism pathway (Glu and Orn pathway). The main reason for this occurrence is the significant increase of proline dehydrogenase (PRODH) activity. 相似文献
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本研究旨在通过将类甜蛋白基因NP24 导入番茄,提高番茄品种的抗病能力。通过对‘京乐502’、‘耐运2000’以及‘Bolgogragsky’3 个番茄品种进行抗病性的鉴定及防御酶活性测定,选取抗病性最弱的番茄品种‘Bolgogragsky’,采用农杆菌介导法将类甜蛋白基因NP24 导入番茄。接种晚疫病7 天后测得‘Bolgogragsky’、‘耐运2000’和‘京乐502’病情指数分别为81.7、48.7、16.0。‘Bolgogragsky’POD酶活性在第1 天达到高峰,‘京乐502’、‘耐运2000’在第5 天到达最高峰,但‘京乐502’的酶活性一直较其他2 组高。PAL酶活性先升高后降低,‘京乐502’升得最快降得最慢,‘Bolgogragsky’升得最慢降得最快。‘京乐502’SOD酶活性在0~5 天升高而后降低,‘耐运2000’、‘Bolgogragsky’接种后第1 天SOD酶活性明显降低,后续第3、5、7 天在波动中上升。实验结果表明接种晚疫病菌后3 个品种番茄的POD、PAL酶活性均高于对照,且酶活性与病情指数呈负相关;而处理组SOD酶活性均较对照组有所降低。此外,经PCR验证NP24基因已经整合到番茄‘Bolgogragsky’基因组中。 相似文献
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本研究旨在筛选出抗寒性较高的薏苡种质,为薏苡杂交育种和栽培提供重要依据。以16份薏苡种质为试验材料,在3℃低温胁迫下培养3天,测定与抗寒性相关的生理指标,并采用极点排序法进行耐寒性综合评价。结果表明：低温(3℃)胁迫下,叶片叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性下降,种质叶片电导率含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量不同程度上升;在低温和常温的处理下,这些生理指标的变化有明显的差异,说明其变化与薏苡抗寒性密切相关;通过极点排序法得到薏苡抗寒能力排序：‘云野-6’<‘YGL’<‘云野-10’<‘云野-8’<‘云野-12’<‘云野-1’<‘云野-4’<‘云野-3’<‘云野-5’<‘YLO’<‘YOL-12’<‘云野-7’<‘云野-9’<‘云野-11’<‘云野-2’<‘Y9-5’。16个供试种质中‘Y9-5’的抗寒能力最强,‘云野-2’次之,‘云野-6’最弱,可将‘Y9-5’和‘云野-2’作为薏苡抗寒杂交育种和栽培的良好材料。 相似文献
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孕穗抽穗期低温对水稻植株、产量性状及脯氨酸含量的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
低温是东北稻区常见的气象灾害。此试验以北方主栽粳稻品种辽星1号和辽优5218为试材,采用盆栽试验,人工控温在孕穗期、抽穗开花期进行低温胁迫,处理后立即测定叶片脯氨酸含量,成熟后调查植株和产量性状的变化,探讨生殖生长关键期低温伤害机理及叶片脯氨酸含量的变化在低温逆境中的作用。结果表明：植株性状中,株高在抽穗开花期对低温更敏感;穗抽出度则在孕穗期更敏感,穗抽出度与单株实粒数及结实率呈显著或极显著正相关,可作为抗性鉴定指标应用。产量性状中,穗粒数、单株实粒数、千粒重指标在孕穗期对低温更敏感。低温胁迫下,叶片脯氨酸含量随温度的降低、处理时间的延长而迅速上升,辽星1号最大增加2.65倍,辽优5218增加7.66倍。孕穗期低温,辽优5218叶片脯氨酸含量与穗抽出度、单株实粒数及单株结实率呈显著负相关;抽穗开花期低温,两品种叶片脯氨酸含量与株高、单株实粒数及单株结实率均呈显著负相关,辽星1号脯氨酸含量还与单株秕粒数呈极显著正相关。脯氨酸含量的变化是低温伤害程度的直观反映,把它单独作为抗性评价指标会有失真的可能。 相似文献
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普通菜豆PvP5CS2基因对逆境胁迫的应答 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探索逆境条件下脯氨酸积累的分子遗传机理, 改善作物的抗逆能力, 应用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术和水杨酸法分别检测干旱、高盐(200 mmol L-1 NaCl)和冷(4℃)胁迫条件下普通菜豆幼苗叶和根中脯氨酸合成酶基因PvP5CS2表达量和脯氨酸含量的变化。结果显示, 3种胁迫条件下普通菜豆幼苗叶和根中PvP5CS2的转录水平快速上升, 干旱处理4 d, 叶中PvP5CS2表达量达到最大值; 高盐处理下, 叶和根中PvP5CS2的表达高峰分别出现在2 h和6 h; 冷胁迫下, 叶和根中的表达高峰都出现在2 h; 随着胁迫时间的延长, PvP5CS2基因的转录水平逐渐下降。普通菜豆在逆境胁迫下, 幼苗叶和根中脯氨酸大量积累, 积累高峰出现在PvP5CS2基因表达高峰之后。这些结果说明, PvP5CS2基因的表达受干旱、高盐和冷胁迫诱导, 脯氨酸积累受PvP5CS2基因转录水平的调控。PvP5CS2基因在洋葱表皮细胞中的瞬时表达结果显示PvP5CS2蛋白定位在细胞核和膜上。 相似文献
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普通菜豆PvP5CS2基因对逆境胁迫的应答 总被引：4，自引：1，他引：3
为了探索逆境条件下脯氨酸积累的分子遗传机理, 改善作物的抗逆能力, 应用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术和水杨酸法分别检测干旱、高盐(200 mmol L-1 NaCl)和冷(4℃)胁迫条件下普通菜豆幼苗叶和根中脯氨酸合成酶基因PvP5CS2表达量和脯氨酸含量的变化。结果显示, 3种胁迫条件下普通菜豆幼苗叶和根中PvP5CS2的转录水平快速上升, 干旱处理4 d, 叶中PvP5CS2表达量达到最大值; 高盐处理下, 叶和根中PvP5CS2的表达高峰分别出现在2 h和6 h; 冷胁迫下, 叶和根中的表达高峰都出现在2 h; 随着胁迫时间的延长, PvP5CS2基因的转录水平逐渐下降。普通菜豆在逆境胁迫下, 幼苗叶和根中脯氨酸大量积累, 积累高峰出现在PvP5CS2基因表达高峰之后。这些结果说明, PvP5CS2基因的表达受干旱、高盐和冷胁迫诱导, 脯氨酸积累受PvP5CS2基因转录水平的调控。PvP5CS2基因在洋葱表皮细胞中的瞬时表达结果显示PvP5CS2蛋白定位在细胞核和膜上。 相似文献
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