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【目的】研究新疆北部不同种植地苜蓿根际细菌群落结构多样性与生态功能,分析土壤酶活性对苜蓿根际细菌群落结构的影响,为新疆苜蓿土壤微生物的分布特征提供基础数据。【方法】使用高通量测序技术对新疆北部不同种植地苜蓿根际与非根际土壤细菌群落结构多样性进行研究,比较根际与非根际土壤细菌群落结构多样性差异及与土壤酶活性之间的关系;利用Tax4Fun功能预测获得相应样地的细菌群落的生态功能。【结果】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤酶活性大体表现为根际大于非根际,根际微生物在提高土壤酶活性中具有重要指示作用。Alpha多样性指数与土壤中性磷酸酶之间呈显著正相关性(P<0.05)而与其他土壤酶活性之间无显著性关系,细菌群落结构特征与土壤中性磷酸酶含量具有很强的相关性。利用高通量测序技术对苜蓿根际、非根际土壤中微生物进行测序,所有2581720条序列分属于细菌的51个门、64个纲、137目、252科和600属;所有土壤样品中在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)丰度最高;在属水平上其中12个土样类型共同拥有的有190个属。 Tax4Fun基于SILVA数据库进行基因功能预测,苜蓿根际细菌群落所涵盖的一级功能基因为:环境信息处理(Environmental_Information_Processing)、未分类(Unclassified)、生物体系统(Organismal_Systems)、人类疾病(Human_Diseases)、新陈代谢(Metabolism)、遗传信息处理(Genetic_Information_Processing)、细胞过程(Cellular_Processes)。【结论】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤细菌多样性改变与土壤中性磷酸酶含量有关,根际与非根际及不同种植地之间,微生物群落组成相似,但物种多样性、细菌的生态功能存在一定差异。 相似文献
2.
【目的】研究新疆盐碱环境中耐盐植物白刺的根际土壤和叶片内生微生物群落的结构丰富度和多样性。【方法】运用Novaseq测序平台对白刺根际土壤和叶片进行16SrDNA-V4区和ITS1区测序。经FLASH进行拼接,经过Qiim过滤叶绿体和线粒体序列,得到的序列在97%的序列相似性水平上聚类成为操作分类单元(OTUs)。对序列数据进行生物信息学分析,评价物种的Chao1指数、shannon指数以及Alpha多样性。【结果】白刺根际土壤细菌优势菌群为放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);真菌优势菌群为子囊菌门(Ascomycota)。叶片内生细菌优势菌群为蓝细菌门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria);真菌优势菌群为子囊菌门(Ascomycota),白刺不同部位的微生物菌群数量和多样性有显著差异(P<0.05),白刺各样地之间微生物群落构成差异明显。【结论】白刺不同部位微生物群落的丰富度和多样性分布。 相似文献
3.
【目的】分析赣南脐橙黄龙病患病植株和健康植株根际土壤微生物多样性和群落组成,为黄龙病新型生态防控提供参考依据。【方法】以赣南脐橙黄龙病典型患病植株、疑似患病植株、健康植株根际土壤和裸地土壤为研究对象,利用高通量测序技术比较分析样品间微生物多样性和群落结构特征,并探讨土壤理化性质与微生物群落的关系。【结果】赣南脐橙患病植株根际土壤细菌群落的丰富度和多样性均高于健康植株根际土壤,其真菌群落的多样性也高于健康植株根际土壤,但真菌群落丰富度低于健康植株根际土壤;脐橙患病植株与健康植株根际土壤微生物群落组成相似,但相对丰度存在差异;在门水平上,患病植株根际土壤中绿弯菌门、酸杆菌门等菌门增加,而放线菌门、担子菌门等菌门有所减少;在属水平上,患病植株根际土壤中芽杆孢菌属、篮状菌属等有益菌属减少,而镰刀菌属、曲霉属等致病菌属则有所增加;患病植株根际土壤中全氮、全磷含量均低于健康植株根际土壤,而全碳含量高于健康植株根际土壤,全磷是影响样本根际土壤微生物多样性和群落组成变化的主要因素。【结论】赣南脐橙感染黄龙病后,其根际土壤理化性质发生了明显变化,土壤微生物多样性和群落组成也有所改变,这些差异在一定程度上... 相似文献
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【目的】探明四川芦笋根际和非根际土壤微生物群落多样性特征,为芦笋土壤生态系统的构建和保持提供理论依据。【方法】以芦笋根际和非根际土壤为研究对象,测定其土壤理化指标,同时利用高通量测序技术分析土壤细菌、真菌群落特征。【结果】芦笋根际土壤pH、全钾、速效钾均低于非根际土壤,而有机质、全氮、水解氮、全磷和有效磷均高于非根际。根际土壤细菌的多样性和丰度高于非根际,根际真菌的丰度高于非根际,而根际真菌的多样性低于非根际。芦笋根际和非根际土壤优势细菌门主要是变形菌门、厚壁菌门、酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门,优势真菌门为担子菌门、子囊菌门。LSfSe分析发现在根际土壤中共鉴定14个细菌类群和20个真菌类群与非根际土壤有显著差异。主成分分析（PCA）表明,根际与非根际在土壤细菌及真菌群落结构多样性上均存在较大差异。冗余分析（RDA）显示,pH是影响土壤微生物群落结构组成最重要的因素。【结论】扩展了芦笋根际微生物的多样性的认知谱系,为探讨通过调控土壤微生物群落结构实现芦笋优质高产栽培提供理论依据。 相似文献
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【目的】研究新疆4大酿酒葡萄产区土壤中的微生物群落结构及多样性,为构建新疆酿酒葡萄主产区的微生物菌库奠定基础。【方法】分别从新疆酿酒葡萄主产区采集土壤样品,提取总DNA,通过Illumina MiSeq高通量测序结合生物信息学分析,得到新疆酿酒葡萄主产区的土壤微生物群落结构及多样性。【结果】在12份土壤样品中,伊犁河谷土壤中细菌的群落多样性最高,天山北麓土壤中细菌群落多样性最低;吐哈盆地中真菌群落多样性最低,焉耆盆地中真菌的群落多样性最高。节杆菌属细菌和耐冷酵母属真菌是吐哈盆地和天山北麓葡萄园土壤中的优势菌属;芽单胞菌属细菌和刚毛四枝孢属真菌是伊犁河谷葡萄园土壤中的优势菌属;节杆菌属细菌和赤霉菌属真菌是焉耆盆地葡萄园土壤中的优势菌属。土壤pH值对细菌群落组成的影响最显著,Mn元素含量对真菌群落组成的影响最显著。【结论】揭示了新疆酿酒葡萄主产区土壤中细菌和真菌群落组成,新疆酿酒葡萄产区的微生物多样性存在差异。 相似文献
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盐穗木根际土壤产ACC脱氨酶细菌的筛选与鉴定 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】研究从新疆盐碱地的盐穗木根际土壤中筛选到产ACC脱氨酶活性较高的植物根际促生菌。为ACC脱氨酶活性菌株的植物促生作用的研究奠定基础。【方法】以新疆盐碱地的盐穗木根际土壤为样品源,ACC为唯一氮源,利用筛选培养基定向富集的方法,筛选产ACC脱氨酶活性菌株。通过扫描电镜进行形态学的观察;革兰氏染色、硝酸盐还原试验和柠檬酸盐利用等生理生化试验,用Biolog Gen III板微孔鉴定及16S rDNA序列同源性分析对分离的菌株鉴定。【结果】筛选了三株具有ACC脱氨酶活性的菌株,用扫描电镜可以清晰的观察到三株菌株均为短杆菌,革兰氏染色都为阴性,均有芽孢,硝酸盐还原试验均为阳性,都能利用柠檬酸盐。三株菌株分别为1# 、3# 和5#,三株菌株的ACC脱氨酶活性的比活力分别为0.012,0.012,0.014 U/mg;1# 和5#,3# 与5# 之间酶活力差异显著(P<0.05),1#和3#之间酶活力差异不显著(P<0.05),用Biolog Gen III板微孔和16S rDNA序列同源性分析对分离的菌株1#、3# 和5# 菌株分别鉴定为Klebsiella pneumoniae、Klebsiella pneumoniae、Klebsiella oxytoca。【结论】 相似文献
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【目的】探讨不同气候区的植胶区橡胶树根际真菌群落组成和多样性差异以及环境因子相关性,为橡胶林高效种植管理及增产提质提供理论参考。【方法】以海南和西双版纳植胶区橡胶树为研究对象,通过提取橡胶树根际土壤样品的DNA,采用高通量测序技术研究分析两地橡胶树根际真菌的物种组成、多样性特征及主要驱动因子,并对其进行功能预测。【结果】海南和西双版纳在门水平和属水平上根际真菌组成及群落结构存在差异,西双版纳的担子菌门(Basidiomycota)相对丰度高于海南,但其子囊菌门(Ascomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)的相对丰度低于海南。降雨量和铵态氮(AN)对海南橡胶树根际真菌群落组成变异的解释率最高,速效钾(AK)和全钾(TK)对西双版纳橡胶树根际真菌群落组成变异的解释率最高。优势菌门中,子囊菌门与土壤有机质(SOM)呈显著负相关(P<0.05,下同),担子菌门与SOM呈正相关被孢霉门与SOM、AK呈显著负相关。在OTU水平上,海南植胶区橡胶树根际真菌的Shannon指数高于西双版纳,差异极显著(P<0.01);两地橡胶树根际真菌的β多样性差异不显著(P>0.05);海南植胶区橡胶树根际真菌的γ多样性更大。海南橡胶林根际真菌中内生菌—凋落物腐生菌—土壤腐生菌(Endophyte-litter saprotroph soil saprotroph)、真菌寄生菌(Fungal parasite)和菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal)的相对丰度明显高于西双版纳橡胶林根际真菌。【结论】土壤理化性质是影响橡胶树根际真菌的最主要原因,西双版纳的SOM高于海南,从而导致西双版纳担子菌门相对丰度较高,子囊菌门较低,且西双版纳的AK也高于海南,故西双版纳的被孢霉门相对丰度也较低。 相似文献
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【目的】研究白芍根腐病病株和健株土壤根际微生物群落结构变化以及土壤环境因子、微生物群落与白芍根腐病之间的关系,为白芍根腐病的防治提供理论依据。【方法】采用野外调查研究方法,利用Illumina MiSeq高通量测序技术对白芍健株和病株的根际土壤微生物多样性进行测序,并对土壤养分及酶活性进行分析。【结果】与白芍健株相比,病株根际土壤有机质含量显著增加,速效钾含量显著降低,土壤碱性磷酸酶、过氧化物酶显著增加。病株根际土壤细菌丰富度和多样性减少,真菌丰富度和多样性增加。病株根际土壤细菌群落中变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、Sumerlaeota的相对丰度显著高于健株,绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteriota)、Ethylomirabilota、厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度显著下降。鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、Chthoniobacter、Subgroup7、Saccharimonadales在病株根际土壤中的相对丰度高于健康植株。病株根际土壤真菌群落中子囊菌门(Ascomycot... 相似文献
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四川牡丹根际微生物及种子内生菌组成 总被引：1，自引：0，他引：1
利用Illumina高通量测序技术研究了马尔康、丹巴、小金、理县4个种源地四川牡丹根际土壤微生物和种子内生菌的组成。测序结果显示:在门水平上共存在19种细菌和6种真菌,其中Proteobacteria(变形菌门)、Nitrospirae(消化螺旋菌门)、Fimicutes(厚壁菌门)和Ascomycota(子囊菌门)在根际土壤和种子中均占优势(相对丰度>10%);在属水平上,共鉴定出181种细菌和92种真菌,其中Leptospirillum(钩端螺菌属)和Penicillium(青霉属)均占优势(相对丰度>10%)。物种多样性(Alpha)分析结果表明:根际微生物的物种丰富度(Chao1)显著高于种子内生菌,而群落多样性(Shannon、Simpson)并无显著差异。群落间组成差异(Beta多样性)分析结果表明:根际微生物和种子内生菌的群落组成差异显著,主要差异为Chloroflexi(绿弯菌门)和Mucoromycota(毛霉菌门)在种子中的显著富集。OUT重叠序列结果显示:同一种源地根际土壤和种子中有70%以上的相同细菌序列,而相同的真菌序列最高约50%,最低约15.52%。与土壤基本理化性质的相关性分析表明:土壤有机碳、氮、磷总质量分数及氮磷有效态质量分数等土壤基本理化性质均会对根际土壤微生物及内生菌的组成结构产生一定影响。 相似文献
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【目的】探明邻苯二甲酸酯(PAEs)与不同植物根际微生物群落的相互作用关系,为治理PAEs提供理论依据。【方法】在云南寻甸分别采取板栗、玉米、烟草和松树根际土壤样品作为研究对象,运用高通量测序技术分析不同植物根际微生物群落结构和多样性,并对根际微生物群落结构与环境的相互关系进行RDA分析。【结果】不同植物根际微生物种类差异小;且不同程度PAEs污染导致4种植物根际微生物群落结构和组成差异较大,多样性指数为烟草>玉米>板栗>松树,松树根际微生物优势门为酸杆菌门(Acidobacteria, 38.43%)和变形菌门(Proteobacteria, 32.29%),板栗的优势门为变形菌门(Proteobacteria, 47.77%)、酸杆菌门(Acidobacteria, 13.48%)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes, 4.30%),玉米的优势门为酸杆菌门(Acidobacteria, 34.51%),烟草的优势门为变形菌门(Proteobacteria, 52.87%);DOP、DEP、DEHP是影响土壤中大肠杆菌属、芽单胞菌属和拟杆菌属群落分布的主要... 相似文献
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不同油菜品种对盐碱土壤理化性质与微生物多样性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】研究不同油菜品种对土壤细菌群落和结构的影响并分析对土壤理化性质的影响为新疆地区盐碱地种植油菜提供理论依据。【方法】以不同油菜品种1、16-P22外、华5号和金油158为研究对象,应用Illumina MiSeq测序技术。,筛选出更适宜盐碱地种植的油菜品种。【结果】种植油菜品种16-P22外对降低盐碱地土壤pH值、提高碱解氮、速效磷、有机质含量效果最显著(P<0.05);土壤样品微生物群落丰富度间无显著性差异,微生物群落多样性指数最大为1。不同油菜品种土壤中优势菌门为Proteobacteria、Actinobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi,Pontibacter 耐盐菌属相对丰度大小顺序为16-P22外>1 >金油158>华5号; PCA主成分分析显示细菌群落中相似性最高在16-P22外与华5号之间;土壤碱解氮和速效磷与土壤细菌群落分布显著相关。【结论】油菜品种16-P22外更适宜盐碱地上进行种植,促进盐碱土壤优势菌群的形成。 相似文献
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不同盐碱胁迫对土壤细菌群落结构的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】 研究盐碱胁迫对土壤细菌群落多样性及群落组成的影响。【方法】试验设置(NaCl、Na2SO4和Na2CO3+NaHCO3)三种盐碱胁迫类型和盐(碱)度。【结果】不同盐碱胁迫对土壤细菌群落α-多样性Shannon和Simpson指数影响不大,Na2SO4和Na2CO3+NaHCO3胁迫土壤Chao1和Ace丰富度指数显著降低。NaCl轻度盐化土壤细菌群落β-多样性与对照无明显差异,其它盐碱胁迫土壤细菌群落结构变化显著。各处理土壤细菌优势门类均为变形菌门、芽单胞菌门、放线菌门、酸杆菌门和拟杆菌门。盐碱胁迫土壤细菌的拟杆菌门、浮霉菌门增加;而放线菌门、硝化螺旋菌门减少。NaCl胁迫土壤绿弯菌门、厚壁菌门相对丰度增加,Na2SO4胁迫土壤芽单胞菌门、热微菌门增加,Na2CO3+NaHCO3碱胁迫土壤酸杆菌门、疣微菌门增加。【结论】土壤细菌群落通过调节物种组成来适应盐碱胁迫,不同盐碱类型和盐碱度胁迫下,土壤细菌群落会形成显著差异的物种。 相似文献
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【目的】研究盐胁迫下盐穗木生长素通路中miR393b和预测的靶基因TIR1的表达模式和相关性。【方法】采用生物信息学方法预测盐穗木miR393b的靶基因;通过qRT-PCR方法检测盐胁迫下盐穗木miR393b及预测靶基因HcTIR1(transport inhibitor response1)的相对表达模式,并分析其相关性。【结果】miR393b成熟体在不同植物种中高度保守;盐穗木miR393b预测的靶基因为TIR1;盐胁迫处理,盐穗木同化枝中两基因响应高盐胁迫,并具有一定的负相关性。【结论】盐穗木miR393b和预测的靶基因响应高盐胁迫,二者具有一定的负相关。该结果为进一步探讨盐穗木miR393b与预测靶基因TIR1的生物学功能奠定基础。 相似文献
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【目的】研究封育对草地群落特征和植物多样性的影响规律,为该类退化草地恢复治理和科学经营提供理论依据。【方法】以玛纳斯县封育3a的伊犁绢蒿荒漠草地为对象,采用野外调查取样的方法,测定不同生长季(5月、7月和9月)围栏内外的群落数量特征,计算植物多样性指数。【结果】(1)与放牧区相比,伊犁绢蒿荒漠草地短期封育(3a)后群落高度、盖度和生物量分别显著提高52.55%~91.80%,40.28%~108.75%和44.36%~75.32%(P<0.05),但植物多样性指数对封育的响应较小;(2)5月围栏内外的群落盖度、密度、Margalef指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均显著高于7月和9月(P<0.05),群落高度均显著低于7月和9月(P<0.05),而围栏内外生物量在月际间差异不显著(P>0.05)。【结论】短期封育(3a)有利于退化伊犁绢蒿荒漠草地植被的恢复,但对植物多样性影响相对较小。 相似文献
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【目的】 分析棉秸秆在自然腐解过程中细菌群落组成和多样性,获得与棉秸秆腐解有关的优势细菌菌属,为秸秆腐熟菌剂的制备奠定基础。【方法】 采用高通量测序技术,对棉秸秆自然腐解过程、不同时间样品中的细菌16S rDNA基因的V4区测序,利用生物信息学方法分析测序结果。【结果】 测序共得到354 067条有效序列,2 111条OTU序列,腐解初期有268个菌属,中期有300个菌属,末期有325个菌属。菌群α多样性指数分析显示,随着腐解时间的延长,7 d以后菌群多样性增加,与起始时相比差异显著(P＜0.05),而7~28 d菌群多样性差异不显著(P＞0.05)。在整个堆制过程中始终存在的优势菌属包括鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、橄榄球菌属(Olivibacter)、假黄单胞菌属(Pseudoxanthomonas)、德沃斯氏菌属(Devosia)、根瘤菌属(Rhizobium)。【结论】 棉秸秆自然腐解过程中,在7 d时细菌群落多样性在属水平上与腐解起始阶段差异显著(P＜0.05),随着腐解时间延长,菌落多样性趋于一致;在整个腐熟过程中始终存在五个优势属,功能预测为降解纤维素、木质素、果胶类物质以及提供氮素营养。 相似文献
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【目的】 研究种植不同抗病性棉花以及不同经济作物对根际土壤酶活性以及细菌多样性影响,为棉田土壤微生态调控技术提供依据。【方法】 利用土壤酶检测试剂盒及高通量测序技术,检测分析不同抗病性棉花及种作物根际土壤酶活性及细菌多样性。【结果】 不同抗病性棉花根际土壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶活性均没有显著差异,5与7月2个采样时期之间无显著差异;棉花与水稻间作处理过氧化氢酶、脱氢酶和脲酶分别较棉花单作升高3.84%、28.7%、45.2%,水稻处理较棉花单作升高8.87%、102.4%、80.4%,间作对土壤酶活性表现出提升作用,但未达到显著水平;苜蓿、大豆、花生3种豆科作物根际土壤酶活性普遍高于甜菜、番茄和玉米,但是未达到显著差异。耐病品种新陆中66号与感病品种军棉1号根际土壤的细菌OTU数量和α多样性指数均无显著差异。大豆、花生、苜蓿3种豆科作物根际土壤细菌的OTU数量和Ace、Chao1指数均高于棉花,番茄、玉米、甜菜3种作物根际土壤细菌OTU数量和α多样性指数均低于棉花,其中大豆的增幅较大,甜菜降幅较大,但是不同作物之间未达到显著性差异。【结论】 单季生育期内,种植不同抗病性棉花品种和不同作物、棉花-水稻间作等均未对根际土壤酶活性、细菌数量和多样性造成显著影响,棉花与不同作物搭配、间作等模式改变棉田土壤的微生态环境可能需要较长的生长周期。 相似文献
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【目的】盐穗木(Halostachys caspica)是一种藜科多年生盐生灌木,对盐分适应性极强。miR167是作用于生长素信号通路上的内源非编码小RNA分子,它通过靶向生长素响应因子ARFs(auxin response factors)来调控生长素响应基因的表达。研究从高盐(600 mmol/L NaCl)处理48 h盐穗木根的小RNA文库中筛选到差异表达的miR167d,并从该物种的转录组数据中预测到其靶基因ARF8。该文开展了高盐胁迫下盐穗木miR167d和预测靶基因ARF8的表达模式和相关性分析。【方法】通过荧光定量PCR试验检测和分析高盐胁迫下盐穗木miR167d和预测靶基因的表达模式和相关性;利用烟草瞬时表达试验间接地鉴定盐穗木miR167d对预测靶基因ARF8的靶向关系;采用同源克隆方法结合RACE技术获得盐穗木miR167d的靶基因ARF8的全长序列,并进行生物信息学分析。【结果】(1) 600 mmol/L NaCl处理盐穗木,其同化枝中miR167d和ARF8的表达均受到诱导,胁迫48 h时,miR167d的表达最高并与靶基因的表达呈现显著的负相关性,HcARF8基因的表达随胁迫处理时间的延长呈现先增加后下降的趋势,推测盐穗木miR167d和ARF8两基因可能在响应盐胁迫过程中发挥作用。(2) 构建融合GFP的含预测靶基因HcARF8的植物表达载体并转化农杆菌,烟草瞬时表达试验的结果表明,拟南芥miR167d对盐穗木ARF8基因具有剪切作用,间接证明盐穗木miR167d对预测的靶基因HcARF8具有靶向切割作用。(3) 克隆获得的盐穗木ARF8基因全长2 861 bp,ORF 2 442 bp,编码813个氨基酸,在编码区与盐穗木miR167d高度互补匹配。生物信息学分析该基因编码的蛋白高度保守,与同科植物甜菜ARF8同源性达到87%,都具有能与生长素相关元件(B3 DNA绑定元件、生长素响应元件,生长素诱导转录IAA超家族的元件)结合的功能域。【结论】盐穗木miR167d和HcARF8基因具有靶向关系,高盐胁迫处理盐穗木,其同化枝中两基因的表达都受到诱导并呈现显著的负相关性。这些结果为后续阐明盐穗木miR167d与其作用的靶基因ARF8的生物学功能奠定基础。 相似文献