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1.
[目的]本研究拟从刚毛柽柳(Tamarix hispida)中克隆获得1个ThCBL4基因,研究该基因的耐盐功能。[方法]以"Calcineurin B-like protein"作为关键词,对实验室前期构建的刚毛柽柳转录组序列进行比对查找获得ThCBL4基因c DNA序列,并通过RT-PCR和测序验证克隆获得的ThCBL4基因序列。利用生物信息学工具进行序列分析。利用Real time RT-PCR分析了0.4 mol·L-1NaCl、20%(w/v)PEG6000和100μmol·L-1ABA胁迫处理后ThCBL4基因在刚毛柽柳根和叶中的表达情况。为了进一步分析ThCBL4基因的耐盐功能,构建了植物过表达载体pROKⅡ-ThCBL4,抑制表达载体p FGC5941-ThCBL4,并进行柽柳瞬时转化,同时以pROKII瞬时侵染柽柳作为对照。分析比较NaCl胁迫后瞬时转化柽柳POD、SOD酶活性、MDA含量和DAB、NBT及Evans blue染色情况,以综合评定ThCBL4基因的耐盐功能。[结果]ThCBL4基因c DNA长度为1 432 bp,编码区长度675 bp,编码224个氨基酸,编码蛋白分子量为25.57 k Da,理论等电点为5.0。3种不同环境处理后,ThCBL4基因在刚毛柽柳根中均为上调表达,在刚毛柽柳叶中均为下调表达。对盐胁迫后瞬时表达柽柳ThCBL4基因的表达分析显示,成功获得瞬时过表达(标记为OE)、抑制表达(标记为RNAi)转基因株系。进一步的生理指标和生理染色结果显示,盐胁迫下过表达ThCBL4植株的保护酶类SOD与POD活性明显高于对照和抑制表达株系。NBT和DAB染色结果显示,过表达植株的O·-2和H_2O_2含量明显低于对照,抑制表达植株的O·-2和H_2O_2含量明显高于对照;而Evans blue染色和MDA含量测定结果显示,与对照相比,过表达ThCBL4植株着色更浅、MDA含量更低,而抑制表达ThCBL4植株着色更深、MDA含量更高。[结论]ThCBL4基因可能参与了刚毛柽柳的耐盐胁迫应答,瞬时过表达ThCBL4基因通过提高植株的保护酶活性,降低活性氧氧化程度和细胞损伤的程度,从而提高了转基因刚毛柽柳的耐盐能力。 相似文献
2.
刚毛柽柳NAC24基因的表达及抗逆功能分析 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】NAC类转录因子是植物特有的最大的转录因子家族之一,广泛参与植物的生长发育过程,并在植物响应盐、干旱等多种非生物胁迫的过程中发挥至关重要的调控作用。本研究拟从盐生木本植物刚毛柽柳中克隆获得一个NAC转录因子基因,研究该基因的耐盐、抗旱功能,以期为研究木本植物NAC转录因子的抗逆分子机制奠定理论基础。【方法】在刚毛柽柳NaHCO_3胁迫转录组数据库中筛选获得一个NAC转录因子基因,将其命名为ThNAC24(GenBank登陆号:KF031949)。利用生物信息学工具将其与其他9个物种的NAC蛋白进行多序列比对,与拟南芥105个NAC蛋白进行进化树分析。分别用300 mmol·L-1 NaCl和400 mmol·L-1甘露醇对刚毛柽柳进行胁迫,在胁迫6、12、24和48 h后分别取刚毛柽柳根及叶组织。通过实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)技术分析盐、干旱胁迫下ThNAC24基因在不同胁迫时间点及不同组织的表达情况,初步鉴定其是否响应盐、干旱胁迫。为进一步研究ThNAC24基因的抗逆功能,分别构建植物过表达(pROKⅡ-ThNAC24)及抑制表达(pFGC5941-ThNAC24)载体。利用农杆菌介导的高效瞬时遗传转化体系获得ThNAC24基因瞬时过表达(OE)、抑制表达(IE)及对照(Control)刚毛柽柳植株。在盐、干旱胁迫下分析比较了ThNAC24基因瞬时过表达、抑制表达及对照刚毛柽柳植株的二氨基联苯胺(DAB)和氯化硝基四氮唑蓝(NBT)染色情况,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,及电解质渗透率、失水率及丙二醛(MDA)含量,鉴定ThNAC24基因的耐盐、抗旱功能。【结果】ThNAC24基因的开放阅读框为1 023 bp,编码340个氨基酸。多序列比对结果显示ThNAC24在N端的氨基酸序列相似度比较高,具有NAC家族的序列特征;系统进化树分析结果显示ThNAC24与ANAC103和ANAC082的亲缘关系较近。qRT-PCR结果显示:盐胁迫下,ThNAC24基因上调表达,在根组织中胁迫12 h表达量最高,而叶组织中胁迫24 h的表达量最高;干旱胁迫下,ThNAC24基因上调表达,在根组织中胁迫6 h表达量最高,在叶组织中胁迫12 h的表达量最高。ThNAC24基因在刚毛柽柳根和叶组织中均有表达且响应盐和干旱胁迫。过表达ThNAC24基因显著降低了刚毛柽柳H_2O_2和超氧阴离子含量,增强了POD和SOD酶的活性,从而减少活性氧(ROS)的积累。过表达ThNAC24基因能够降低刚毛柽柳在逆境胁迫下的电解质渗透率、失水率及MDA的积累,从而保护细胞膜结构的完整性。【结论】刚毛柽柳ThNAC24基因能够响应盐、干旱胁迫,过表达ThNAC24基因植株通过增强POD和SOD活性,进而提高ROS清除能力,减少细胞受损或死亡,从而提高刚毛柽柳的耐盐及抗旱能力。 相似文献
3.
白桦HSFA4转录因子的克隆及耐盐功能分析 总被引：2，自引：0，他引：2
《林业科学》2020,(5)
【目的】热激转录因子(HSF)在植物对非生物胁迫应答中起重要的调节作用。本研究拟从白桦中克隆获得HSFA4基因(命名为BpHSFA4),研究该基因的抗逆功能,为该基因用于林木基因工程育种奠定理论基础。【方法】在白桦转录组中筛选获得1条HSFA4基因,通过RT-PCR克隆获得BpHSFA4基因序列。利用生物信息学工具进行序列分析。利用实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)分析不同逆境胁迫下BpHSFA4基因在白桦叶、茎和根中的表达模式。构建植物过表达载体pROKⅡ-BpHSFA4和抑制表达载体pFGC5941-BpHSFA4,进行白桦瞬时转化,同时以pROKⅡ瞬时侵染白桦作为对照。分析NaCl胁迫下不同瞬时转化白桦株系的MDA、H_2O_2、SOD、POD、相对电导率及二氨基联苯胺(DAB)、氯化硝基四氮唑蓝(NBT)及伊文思蓝(Evans blue)染色情况,以综合评定BpHSFA4基因的耐盐功能。【结果】BpHSFA4基因cDNA全长为1 170 bp,编码389个氨基酸,编码蛋白的相对分子量为44.15 kDa,理论等电点为5.14,具有典型HSF结构域。非生物胁迫(NaCl、PEG_(6000)、镉、高温和低温)条件下和激素(ABA、GA_3和JA)处理下,BpHSFA4基因的表达均发生了不同程度的改变,且每种处理后至少有1个时间点发生了明显上调或者下调,其中盐胁迫下表达变化尤为明显。3种瞬时表达白桦株系中的BpHSFA4基因的表达分析结果显示成功获得了瞬时过表达转基因株系(OE)和抑制表达转基因株系(SE)。进一步对不同转基因白桦株系的生理指标和生理染色进行分析,结果显示:Na Cl胁迫条件下,过表达BpHSFA4植株H_2O_2含量、MDA含量和相对电导率明显低于对照植株,抑制表达BpHSFA4植株的H_2O_2含量、MDA含量和相对电导率则明显高于对照植株;过表达BpHSFA4植株的SOD活性和POD活性明显高于对照植株,而抑制表达BpHSFA4植株的SOD活性和POD活性明显低于对照株系;NBT、DAB染色结果与H_2O_2含量测定结果一致,显示OE植株的着色明显比对照植株浅,而抑制表达株系着色明显比对照植株深,Evans blue染色结果和MDA含量测定结果一致。【结论】BpHSFA4基因能对非生物胁迫(NaCl、PEG_(6000)、镉、高温和低温)和激素(ABA、GA_3和JA)处理做出应答,特别是盐胁迫条件下,应答强烈,该基因可能参与白桦耐盐胁迫应答。在盐胁迫条件下,瞬时过表达BpHSFA4基因株系能通过提高SOD和POD等保护酶的活性从而增强活性氧清除能力、降低膜脂氧化程度,减少细胞受损或细胞死亡,进而提高白桦的耐盐能力。本研究初步证实BpHSFA4基因是一个耐盐胁迫应答候选基因。 相似文献
4.
萌芽素和类萌芽素蛋白在不同植物的各个生长阶段和胁迫相关过程中起到不同的作用。本研究首次从刚毛柽柳cDNA文库中获得类萌芽素蛋白全长基因ThGLP,该基因编码225个氨基酸,含有植物萌芽素和类萌芽素蛋白的功能序列。通过进化树分析发现该基因屑于真正萌芽素亚家族。利用实时定量PCR方法研究了该基因在PEG、NaCl、低温、CdCl2和ABA胁迫下不同时间的表达模式。结果显示PEG、NaCl、低温、CdCl2和ABA处理均能诱导ThGLP基因在柽柳的根和叶中的表达。结果表明ThGLP在柽柳根和叶中表达,参与非生物胁迫应答并由ABA依赖的信号传导途径调控。 相似文献
5.
《林业科学》2016,(6)
【目的】SCARECROW(SCR)基因在植物根和茎顶端细胞不均等分裂形成基本组织的过程中发挥着重要调控作用。通过分析毛竹中SCR同源基因Pe SCR的结构特点,研究该基因的组织表达特异性,分析激素GA3、ABA以及干旱、Na Cl等非生物胁迫处理对该基因的表达影响,利用在拟南芥中过量表达Pe SCR,初步鉴定其功能,以期为竹子分子育种提供基因资源。【方法】采用生物信息学的方法,在毛竹数据库(Bamboo GDB)中获得SCR同源基因序列和上游调控序列,分别利用Spidey和Plant CARE在线软件分析基因结构特点及其上游调控序列所含作用元件,采用实时荧光定量PCR技术分析基因在不同组织中的表达性,以及GA3、ABA、干旱和Na Cl等非生物胁迫处理后的表达变化,构建Pe SCR基因的正义/反义表达载体,转化拟南芥,通过分析转基因植株的表型来判断基因的功能。【结果】从毛竹中获得SCR同源基因Pe SCR(登录号:FP094510),c DNA全长为2 301 bp,其中5'和3'端非编码区分别为238,134 bp,编码区1 929 bp。编码区对应的基因组序列为2 598 bp,包含1个内含子(672 bp)。Pe SCR编码1个642个氨基酸的蛋白,该蛋白具有GRAS家族的典型结构域(LRⅠ,VHIID,LRⅡ,PFYRE和SAW),属于At SCR亚家族。Pe SCR蛋白与其他植物SCR有很高的同源性,其中与水稻的Os SCR2和拟南芥的At SCR的一致性分别为84.9%,54.9%。Pe SCR上游调控序列为1 820 bp,包含生长素应答元件AuxRR-core、ABA应答元件MotifⅡb、干旱诱导MYB结合位点MBS、光应答元件等多种作用元件,这意味着Pe SCR可能受到激素、干旱等的调控。q PCR结果表明,Pe SCR在叶中的表达丰度最高,其次是根和茎,而鞘中最低;Pe SCR的表达短时间内受GA3的抑制,随处理时间延长(至5 h),基因的表达受到诱导;Pe SCR的表达总体受外源ABA和Na Cl处理的抑制;干旱处理条件下Pe SCR基因表达呈先上升后下降的趋势。RT-PCR证明Pe SCR已在转基因拟南芥植株中得到表达,表型分析发现,与野生型相比转正义基因植株生长健壮,根系发达,而反义植株矮小,根系生长受到抑制。【结论】在毛竹各组织中Pe SCR呈组成型表达,根中表达受到GA3、ABA以及干旱、Na Cl的影响。该基因正义表达促进转基因植株生长,反义转基因植株则受到抑制,表明该基因可能参与毛竹的生长发育调控。 相似文献
6.
低温胁迫对5种柽柳抗寒性生理指标的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
为了研究柽柳抗寒性,以1年生离体枝条为试材,测定不同低温处理叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)活性.结果表明:低温胁迫下5种青海柽柳叶片下可溶性蛋白质和可溶性糖的含量随着温度的降低而上升;低温胁迫叶片内的丙二醛(MDA)含量大于对照;除刚毛柽柳的脯氨酸含量随着温度的降低先升高后降低外,而其他4种柽柳的脯氨酸含量随温度的降低均呈现升高趋势;各低温胁迫的5种青海柽柳植物的超氧物歧化酶(SOD)活性显著高于对照.根据隶属函数法,求出隶属函数值,判定5种青海柽柳扰寒性强弱的排序为:盐地柽柳>密化柽柳>刚毛柽柳>翠枝柽柳>长穗柽柳. 相似文献
7.
甜菜碱醛脱氢酶是甜菜碱合成的关键酶,能通过调节植物生理生化过程参与多种非生物胁迫响应。本研究从刚毛柽柳中克隆,获得一条BADH基因,命名为ThBADH基因。该基因有一个完整的开放阅读框架,其核苷酸序列全长为1 512bp,编码了503个氨基酸。预测其蛋白质分子量为54.58kD,理论等电点PI为5.21。qRT-PCR结果显示,在激素胁迫下,如JA、GA_3、ABA胁迫下,ThBADH基因能被诱导,但是表达不是很显著;而在非生物胁迫NaCl和PEG_(6000)处理条件下,ThBADH基因能被显著诱导;与对照相比,ThBADH基因诱导表达量最高,分别为对照的90.51倍和30.05倍。结果显示,ThBADH基因可能参与了刚毛柽柳对NaCl和PEG_(6000)胁迫响应过程,但其功能仍需进一步验证。 相似文献
8.
[目的]研究外源ABA处理对H_2O_2胁迫下侧柏幼苗活性氧代谢系统的影响,探讨ABA调控侧柏氧化胁迫的可能作用机制。[方法]以侧柏幼苗为试验材料,采用水培方式,研究外施低浓度(0.5μmol·L~(-1))和高浓度(200μmol·L~(-1))ABA对100 mmol·L~(-1)H_2O_2胁迫下侧柏幼苗活性氧代谢的影响。[结果](1)100 mmol·L~(-1)H_2O_2胁迫48 h显著增加了侧柏幼苗叶片过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)和脯氨酸含量、抗氧化物酶(SOD和CAT)活性,而可溶性蛋白含量降低。(2)相较于高浓度200μmol·L~(-1)ABA,施加0.5μmol·L~(-1)ABA显著减少了H_2O_2胁迫下侧柏幼苗H_2O_2和MDA的积累,进一步提高了侧柏幼苗叶片SOD、POD和CAT活性,同时促进GSH、脯氨酸和可溶性蛋白的合成。(3)100 mmol·L~(-1)H_2O_2胁迫处理48 h,侧柏幼苗叶片活性氧代谢相关基因Cu/Zn-SOD、CAT、GR、APX、MDAR和GST表达水平较对照CK均有显著性提高;正常和H_2O_2胁迫下侧柏幼苗外施0.5μmol·L~(-1)ABA相较于200μmol·L~(-1)更有利于提高侧柏叶片活性氧代谢相关基因Cu/Zn-SOD、CAT、GR、APX、MDAR和GST的表达量。[结论]低浓度0.5μmol·L~(-1)ABA有效地增强抗氧化系统的防御能力,减弱幼苗的氧化胁迫和膜脂过氧化水平,从而降低活性氧对侧柏的伤害。 相似文献
9.
采用盆栽的方法,对16种2年生幼苗盐(NaCl)胁迫40 d,并进行耐盐性研究。结果表明:随盐浓度的升高,各树种的脯氨酸、可溶性糖和甜菜碱含量均呈上升趋势,在400 mmol·L-1盐浓度下,沙枣和水蜡的脯氨酸含量比对照分别增加了662.0%和562.8%,而可溶性蛋白含量在各树种间差异较大;Na+和Cl-含量在不同部位(根、茎和叶)均随盐浓度增加而增加,鞑靼忍冬、药鼠李、风箱树和醉鱼草叶片中Na+含量增加了5 20倍。K+和Ca2+含量随树种不同表现各异。综合各树种盐害症状和渗透调节物质变化特性,认为柽柳、唐古特白刺、西伯利亚白刺、卫矛和沙柳具有高度耐盐性,水蜡、沙枣、糖朴、美国皂荚和药鼠李具有中高度耐盐性,杜梨、竹柳、鞑靼忍冬、醉鱼草、风箱树和美国白蜡具有中度耐盐性。脯氨酸、可溶性糖和矿质元素含量(尤其是Na+、K+和Cl-)的变化对植物耐盐能力的影响较普遍也较大。 相似文献
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初始盐胁迫下ABA与CaM对胡杨叶片气体交换的调控 总被引：2，自引：0，他引：2
以典型的耐盐树木胡杨(Populus euphratica)为试验材料,研究叶片气体交换对初始盐胁迫的响应机制.在初始盐胁迫下,胡杨叶片ABA和CaM水平提高,叶片气孔导度、蒸腾速率和净光合速率相应迅速下降,表明ABA和Ca2 ·CaM参与了胡杨盐诱导的气孔关闭.5mmol·L-1钨酸钠(ABA合成抑制剂)、10mmol·L-1EGTA(胞外Ca2 螯合剂)和5 mmol·L-1LaCl3(Ca2 通道抑制剂)处理胡杨根部,对照苗木叶片的EVAP、Gs和Pn未受到影响,却提高了盐处理苗木(50 mmol·L-1NaCl,4h)的气体交换.结果显示,盐诱导内源ABA和CaM水平的提高导致了胡杨叶片的气孔关闭,这是因为:1)钨酸钠处理降低了盐处理苗木的ABA水平,增加了CaM的含量;2)EGTA或LaCl3处理显著降低了胡杨叶片的CaM水平,但ABA水平显著升高.此外,通过茎导入ABA来模拟盐诱导内源ABA水平的提高,发现茎部导入的ABA(10 μmol稬-1)能使胡杨叶片ABA和CaM水平迅速升高,叶片Gs、EVAP和Pn相应迅速下降,而先于ABA导入的5 mmol·L-1 LaCl3或5 mmol·L-1EGTA虽然提高了ABA的水平,但却显著降低了CaM水平,ABA诱导胡杨的气孔关闭也受到明显抑制.研究结果显示,钨酸钠、EGTA和LaCl3的使用,都能抑制盐诱导胡杨的气孔关闭,因此,在初始盐胁迫诱导胡杨气孔关闭的过程中,ABA和CaM很可能是共同作用:诱导胞质Ca2 水平升高,激活外向的K 通道和Cl-通道,诱导气孔关闭,从而降低经由蒸腾流进行的根冠盐离子运输. 相似文献
11.
铝胁迫对感染丛枝菌根真菌的樟树幼苗生长的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
采用不同浓度的铝(Al)溶液胁迫接种和不接种丛枝菌根的香樟幼苗的方法,研究生长10周后的植株幼苗的形态、生物量以及不同器官的磷(P)含量和植物激素水平对环境胁迫的响应.结果表明:在Al3 浓度为0和0.5 mmol·L-1的轻度胁迫下,接种植株的形态、生物量、P和植物激素水平等大部分指标要显著好于不接种的植株;而在Al3 浓度为8和15 mmol·L-1的中、重度胁迫下,则略好或接近不接种的植株.菌根显著增加轻度和中度胁迫下植株叶片细胞分裂素(ZR)含量以及根部生长素(IAA)和ZR含量,降低叶片和根部脱落酸(ABA)含量;同时,樟树幼苗的形态、生长与P含量和不同器官植物激素含量之间显著相关.接种丛枝菌根给予植株一定的抗Al毒特性. 相似文献
12.
《林业科学》2021,57(6)
【目的】建立安全、无抗生素的二色胡枝子遗传转化体系,通过基因工程技术进一步提高二色胡枝子的抗逆性。【方法】采用PCR法从大肠杆菌DH5α菌株中克隆木糖异构酶基因(xyl A);构建含有xyl A和甜菜碱醛脱氢酶基因(BADH)的植物表达载体p BI121-xyl A-BADH;培养基中用木糖取代一定量的蔗糖建立二色胡枝子的木糖选择系统;以农杆菌介导法对二色胡枝子的子叶节进行遗传转化,通过PCR和Southern检测确定转基因植株;对转化植株及非转化植株进行0.5～2 g·L~(-1)Na Cl胁迫,观测植株生长表现,测定1 g·L~(-1)Na Cl胁迫下转化植株和非转化植株的甜菜碱醛脱氢酶活性、叶绿素、电导率。提取转化植株及非转化植株组培苗叶片中的可溶性总糖,用高效液相色谱仪分析糖成分。【结果】测序结果表明,克隆的木糖异构酶基因与Gen Bank公布的大肠杆菌xyl A核苷酸序列的同源性达到100%,PCR及酶切检测表明正确构建了p BI121-xyl A-BADH植物表达载体。在二色胡枝子遗传转化过程中,应在纯木糖培养基上筛选抗性芽,在抗性芽增殖和生根过程中,可以采用蔗糖5 g·L~(-1)、木糖25 g·L~(-1)的糖类混合剂进行进一步筛选。在农杆菌介导的遗传转化中,外植体预培养1天后,采用LBA4404菌株侵染20～30 min,共培养3天,可以获得相对较多的木糖抗性芽。对获得的部分抗性芽进行PCR及Southern检测,得到2个转基因株系,二色胡枝子遗传转化率低于4.7%。耐盐性观测表明,转基因植株能够在含有2 g·L~(-1)Na Cl的培养基上生长并生根,而非转基因植株在相同培养基上则叶子变黄、脱落,且不能生根。无盐胁迫时,转基因和非转基因植株在甜菜碱醛脱氢酶活性、叶绿素含量和电导率方面无显著性差异;盐胁迫后,非转基因植株的甜菜碱醛脱氢酶活性无明显变化,而转基因植株的甜菜碱醛脱氢酶活性大幅度提升,且达到非转基因植株的8～10倍;盐胁迫后,转基因植株的叶绿素含量显著高于非转基因植株,而电导率则显著低于非转基因植株。高效液相色谱的分析结果显示,转基因植株叶片中测出了果糖和葡萄糖,而非转基因植株叶片中测出了葡萄糖和一种未标示的糖类。【结论】建立了二色胡枝子在木糖选择系统下的遗传转化体系,并获得稳定表达的转基因植株。外源甜菜碱醛脱氢酶基因可提高二色胡枝子的耐盐性;来源于大肠杆菌的木糖异构酶基因的导入会影响二色胡枝子的糖代谢。 相似文献
13.
NaCl胁迫对五叶地锦生长及某些生理特性的影响 总被引：21，自引：1，他引：21
用不同浓度的NaCl处理五叶地锦扦插苗 ,研究了盐胁迫对五叶地锦生长及生理特性的影响。结果表明 :小于 5 0mmol·L- 1 的NaCl处理 ,对五叶地锦生长及生理特性没有明显的影响 ;等于或大于 10 0mmol·L- 1 的NaCl处理 ,对五叶地锦的生长有明显的抑制作用 ,而且光合速率、蒸腾速率、气孔导度等生理指标值急剧降低 ,膜相对透性、MDA含量等指标明显增高。由此可以认为 ,10 0mmol·L- 1 NaCl是五叶地锦盐胁迫伤害的阈值。NaCl胁迫下光合作用的下降与膜的伤害、细胞内K 、Ca2 、Na 3种离子平衡关系破坏及糖的反馈性抑制有关 ,而与气孔导度和胞间CO2 浓度无关。盐胁迫下 ,叶片中可溶性糖、脯氨酸以及K、Ca、Na等 3种元素的含量增高。五叶地锦可能通过离子浓度和可溶性糖浓度的提高进行适度的渗透调节 ,以适应NaCl的胁迫。 相似文献
14.
[目的]为了挖掘比拉底白刺耐盐相关基因,对其盐胁迫下差异表达基因进行筛选分析。[方法]以比拉底白刺幼苗为材料,用200 mmol·L^-1 NaCl对幼苗处理7 d,并对胁迫处理和对照植株叶片进行转录组测序及生物信息学分析。[结果]有效序列组装共得到应答盐胁迫的168463条unigenes和196个差异表达基因。通过差异基因GO和KEGG功能聚类,分别获得64个GO功能小类和25条KEGG通路。进一步基因相互作用网络分析发现,转录调控、氧化还原以及抗逆相关基因在比拉底白刺应答盐胁迫中发挥重要作用,其中,筛选到3个重要的节点基因,分别是热激同源蛋白基因、L型凝集素类受体激酶基因和Win类蛋白基因。[结论]本研究获得了盐胁迫下比拉底白刺的差异表达基因及功能注释信息,有助于理解其耐盐的分子机制,为后续开发耐盐分子标记及通过基因编辑改良植物耐盐特性提供了科学依据。 相似文献
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采用50、100、150 mmol·L-1 3种浓度的Na2CO3、NaHCO3及二者混合盐对2年生沙棘幼苗进行胁迫处理,通过比较分析胁迫后沙棘幼苗的形态和细胞膜透性、脯氨酸含量、可溶性糖含量的变化,探讨沙棘对Na2CO3、NaHCO3和混合盐胁迫的适应能力。结果表明:在胁迫条件下,沙棘出现枯黄、落叶等盐害症状,随着胁迫浓度的加大和时间的延长,症状表现逐渐加重;电导率、脯氨酸含量、可溶性糖含量均随胁迫程度的加深呈上升趋势,胁迫前期变化相对稳定,后期变化幅度较大;形态表现和生理指标实验均反映出,不同类型盐碱胁迫对沙棘的伤害程度不同,单盐的迫害作用大于复盐,碱性盐的伤害作用大于酸性盐,即Na2CO3>NaHCO3>混合盐碱。此结果对提高沙棘在东北地区护坡工程中的应用提供了技术支持。 相似文献
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《林业科学》2017,(9)
【目的】植物促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)在响应生物与非生物胁迫中发挥重要作用。本研究通过分析桑树(川桑)B家族MAPK基因MnMAPK5的亚细胞定位和启动子活性,并将其转入拟南芥中进行过表达研究,探讨MnMAPK5在逆境胁迫下的作用机制。【方法】将MnMAPK5的上游启动子连接到p BI121载体上,通过花粉介导法转入拟南芥中,经高温、低温、NaCl和PEG处理后进行GUS染色分析。通过构建过表达载体,将MnMAPK5转化到拟南芥中,用T3转基因植株进行抗逆境胁迫分析。【结果】MnMAPK5基因的编码蛋白定位于细胞质和细胞核中。在拟南芥中检测MnMAPK5启动子驱动的GUS活性的结果显示,MnMAPK5启动子活性受到了高温、低温、高盐和干旱胁迫的诱导。在高盐、干旱、低温和H_2O_2处理条件下,过表达MnMAPK5抑制了转基因拟南芥的萌发和生长。在盐胁迫下,过表达MnMAPK5提高了转基因植株中的MDA含量和POD活性,降低了CAT活性、可溶性糖含量和H_2O_2含量;在干旱胁迫下,过表达MnMAPK5提高了转基因拟南芥中的MDA和H_2O_2含量,降低了CAT和POD活性;在低温下,转基因拟南芥相比野生型植株表现出更低的CAT活性、POD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量;在氧化环境胁迫下,转基因拟南芥的MDA含量显著高于野生型拟南芥,而脯氨酸含量和可溶性糖含量要低。此外,在各个胁迫环境条件下,AtPOD、AtCAT和AtRD22等胁迫相关基因的表达量在转基因植株低于野生型拟南芥。【结论】MnMAPK5启动子在转基因拟南芥中的活性受到了不同非生物胁迫的诱导。过量表达MnMAPK5降低了拟南芥对非生物胁迫的抵抗能力,表明MnMAPK5在逆境胁迫下起着负调控作用。 相似文献
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用PEG6000渗透胁迫(-1 5,-2 5,-5 0,-10MPa)杉木苗(8月龄),叶片内游离脯氨酸含量迅速增加,渗透胁迫强度越大,脯氨酸累积的速度越快。在不同渗透胁迫强度下处理72h,叶片中脯氨酸含量从3 8μg·g-1FW分别增加到5 5、7 5、16 0、28 5μg·g-1FW。钙处理能明显提高渗透胁迫下脯氨酸的积累。渗透胁迫时间越长(24、48、72、96h),脯氨酸增加量也越大。用Ca2+的鳌合剂EGTA(5mmol·L-1)和Ca2+通道阻塞剂CoCl2(30mmol·L-1)处理,能明显抑制Ca2+在渗透胁迫下促进脯氨酸的积累。研究结果表明,钙对杉木苗在渗透胁迫下脯氨酸的积累具有重要的调节作用。 相似文献
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对NaCl胁迫条件下中间锦鸡儿幼苗施加外源GABA的研究表明:200 mmol·L-1 NaCl处理72 h时,幼苗体内乙烯含量增加,但是外源GABA能够进一步提高NaCl胁迫条件下乙烯含量;在250 mmol·L-1 NaCl胁迫初期(24h)乙烯含量急剧增加,施加外源GABA反而抑制了乙烯的生成;随着胁迫时间的延长,外源GABA对乙烯的生成表现为促进作用.转录水平研究进一步表明:NaCl胁迫条件下外源GABA提高了乙烯生成关键基因1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)氧化酶基因CaACO1和CaACO2在中间锦鸡儿根部的表达. 相似文献
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PEG处理对连香树种子萌发与芽苗生长的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
以连香树种子为试验材料,研究不同质量浓度PEG对种子萌发的影响.结果表明:适宜质量浓度(140～301 g·L-1)的PEG预处理连香树种子,能促进种子萌发和芽苗生长,增加渗透凋节物质如可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸的含量,提高保护性酶SOD,POD和CAT的活性,降低MDA含量,修复膜系统损伤,提高其抗旱性.在干旱胁迫下,伴随PEG质量浓度的增加,连香树种子萌发和幼苗生长受到抑制,可溶性蛋白含量先升高后降低,可溶性糖、脯氨酸和MDA含量升高,保护性酶SOD和CAT的活性升高及POD活性下降.连香树对干旱胁迫较为敏感,PEG质量浓度≥95 g·L-1对种子萌发、芽苗胚轴和胚根生长产生抑制作用. 相似文献
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利用中性盐NaCl、碱性盐Na2CO3及混合盐碱(NaCl∶ Na2CO3=1∶1)设置3种盐碱胁迫处理,研究平欧杂种榛“辽榛3号”在不同类型、不同浓度的盐碱胁迫下生长指标及内源激素的变化,分析各内源激素与生长指标的相关关系.结果表明:3种盐碱胁迫对平欧杂种榛株高、新梢长度及叶片数净生长量、地上部生物量、总生物量抑制作用明显,且NaCl胁迫＞混合盐碱胁迫＞Na2CO3胁迫,而各处理根冠比显著增加;低浓度盐碱胁迫对地径有明显的增粗效应,在50、100 mmol·L-1 Na2CO3胁迫下,地下部生物量显著增加;此外,NaCl胁迫还显著降低了平欧杂种榛叶片含水量.3种胁迫条件下,平欧杂种榛叶片的ABA含量明显增加,且(GA+ IAA+ ZR)/ABA比值与对照相比均显著降低,同时发现Na2CO3胁迫下ABA积累更快,且与胁迫浓度无关,而NaCl胁迫下ABA含量与胁迫浓度显著正相关.相关分析表明:(GA+ IAA+ZR)/ABA比值与株高、新梢长度、新梢叶片数存在显著正相关,而与根冠比呈极显著的负相关.由上可知,平欧杂种榛在中性盐下的生长指标受抑制程度大于碱性盐和混合盐碱,不同盐碱胁迫下内源激素响应特征也存在差异,表明平欧杂种榛对Na2CO3的耐受力高于NaCl. 相似文献