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WUSCHEL(WUS)基因是植物干细胞的标志基因。采用同源克隆法结合RACE技术从马银花愈伤组织中克隆得到Ro WUS c DNA全长序列,采用染色体步移法克隆得到该基因的启动子序列,登录号分别为KF365488、KF861578。马银花Ro WUS c DNA全长1 123 bp,编码302个氨基酸;DNA序列2 001 bp,包含2个内含子和3个外显子;启动子序列3 122 bp。生物信息学分析表明:Ro WUS亚细胞定位于细胞核,是不稳定的亲水蛋白,无信号肽,具有跨膜结构,包含homeodomain功能位点。系统进化树分析结果表明:Ro WUS单独形成一个分支,与葡萄、大豆和苜蓿的亲缘关系最近。对Ro WUS的启动子进行分析表明,该启动子除了含有丰富的TATA-box和CAAT-box等基本元件以外,还含有多个光响应元件、逆境胁迫响应元件、激素应答元件和其他功能元件。q PCR结果表明:Ro WUS基因在马银花愈伤组织不同生长时期中呈先上升后下降的趋势,在第5个继代周期时表达量最高。外源赤霉素和脱落酸浓度为15 mg/L时表达量最高,说明Ro WUS基因在该浓度时对赤霉素和脱落酸的响应最强。 相似文献
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利用Phytozome数据库、NCBI站和MEGA4.0、ClustalX软件对大豆(Glycine max)基因组中GAI(GA insensitive)同源基因进行生物信息学分析,发现大豆GAI基因有7个拷贝,都不含有内含子,分别分布于第4、5、6、8、10、11和18号染色体上,它们都属于GRAS家族,都存在DELLA (34-106)和GRAS(158-513)2个结构域.氨基酸序列比对和系统进化树分析表明,大豆GAI的7个拷贝进化距离并不是最近的,而是分别有与之最近的其他物种,推测大豆GAI的7个拷贝在进化的过程中功能上发生了一些变化,对植物的生长发育可能会产生不同的影响. 相似文献
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JAZ(Jasmonate ZIM-domain)蛋白是茉莉酸信号途径中重要的负调控因子,对植物的防御反应具有重要意义。然而,鲜有关于大豆JAZ基因的报道,为了揭示大豆中JAZ基因家族的特征和潜在功能,本研究利用生物信息学方法从大豆基因组中鉴定到24个JAZ基因,分别命名为GmJAZ1～GmJAZ24,并对这24个基因进行基因结构分析、保守基序分析、系统进化树构建、染色体定位、启动子顺式作用元件分析以及大豆疫霉菌胁迫下的响应分析。结果表明:(1)24个GmJAZs基因不均匀的分布在大豆的14条染色体上,其中9号染色体上分布的数目最多,为4个;(2)大豆、拟南芥和水稻的JAZ基因家族可分成5个亚组(C1～C5),其中大豆与拟南芥的JAZ基因亲缘关系最近;(3)该家族成员大多含有响应茉莉酸和脱落酸等激素的顺式作用元件,少数含有响应逆境胁迫的顺式作用元件;(4)大豆疫霉菌处理后,C4亚组成员显著上调表达,C1亚组成员微弱上调,而C2、C3和C5亚组成员下调表达,表明大豆JAZ基因家族成员对大豆疫霉菌的胁迫具有不同的响应模式。 相似文献
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S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(S-adenosine methionine decarboxylase,SAMDC)是亚精胺和精胺合成的关键酶,更是多胺生物合成的限速酶之一,在植物耐胁迫反应中发挥重要调控作用。为研究大豆SAMDC编码基因的结构和表达特性,本研究从抗病大豆品种科丰1号中克隆了位于大豆基因组2号染色体上的GmSAMDC1(Glyma. 02G128000)基因,分析结果表明:其完整ORF长度为1 068 bp,编码一个由355个氨基酸组成的包含1个SAM_decarbox结构域的蛋白; GmSAMDC1基因所编码蛋白的理论等电点为4. 86,相对分子质量为38 987. 13 Da,为亲水性蛋白,不含跨膜区;大豆中共有8个GmSAMDC1的同源基因,GmSAMDC1与红车轴草(PNY09439. 1,82. 64%)和拟南芥(At SAMDC3,67. 22%)中的SAMDC蛋白编码基因亲缘关系最近; GmSAMDC1启动子序列包含防卫和胁迫响应元件、植物激素应答元件、光应答元件等许多顺式作用元件; GmSAMDC1在花中的表达量最高,与其大豆同源基因Glyma. 01G071300(序列相似性为94. 6%)、Glyma. 18G278800(66. 8%)和Glyma. 08G25580(66. 5%)的组织特异性表达模式比较相似; Glyma. 02G128000-GFP融合蛋白在细胞膜和细胞质上表达。本研究结果为进一步阐明大豆GmSAMDC1基因在大豆耐胁迫过程中的作用提供了理论依据。 相似文献
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植物DNA甲基化酶对建立与维持基因组甲基化,调控基因表达,确保植物快速应对多种逆境具有重要作用。本研究利用多种生物信息学网站和软件初步明确了大豆中四类DNA甲基化酶蛋白及相应基因序列,并分析了进化关系和基因拷贝数,确定了基因在染色体上的物理位置及酶蛋白的理化性质与亚细胞定位,同时揭示了大豆DNA甲基化酶蛋白的结构域和组织表达部位特异性。这些研究结果对全面认知大豆DNA甲基化酶蛋白的特征以及从遗传学上对其展开深入研究和剖析具有重要的理论指导作用。
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HSSP基因植物表达载体构建及其对大豆的遗传转化 总被引：1，自引：0，他引：1
大豆中含硫氨基酸匮乏,限制了大豆的营养价值和商业价值。为了提高大豆的含硫氨基酸含量,利用人工设计合成的高含硫氨基酸贮藏蛋白基因(HSSP)转化大豆。以载体p TF101.1为骨架,构建植物表达载体p TFGS,利用农杆菌介导法转化大豆品种东农50,经PCR及试纸条检测,获得转基因大豆16株,基因的转化效率为1.94%。对转基因大豆株系GSDL5进行组织特异性分析,结果表明,HSSP基因在种子中超量表达,而在其它组织部位仅有微量表达。采用接头PCR方法对株系GSDL5基因组插入位点侧翼序列进行克隆,获得与大豆基因组序列匹配的436 bp侧翼序列,HSSP基因插入2号染色体基因的非编码区。经研究,获得了遗传背景明确的,仅在大豆种子中超量表达HSSP的转基因株系GSDL5。 相似文献
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大豆的真菌性病害已经成为了限制大豆产量增长及品质提高的主要原因,利用基因工程技术培育出具有广谱性抗病能力的大豆新品种,已成为目前提高大豆抗性的有效途径之一。本研究构建了含2种广谱抗病基因chi和hrp Zpsta的双价植物表达载体,利用农杆菌介导技术导入大豆中,获得了能够在转录水平上表达2种外源抗病性基因的转基因大豆。对经抗性筛选得到的阳性苗及后代植株进行PCR检测、Southern杂交、荧光定量PCR检测,共得到T0代阳性植株7株,T1代阳性植株27株。转化植株的基因组在整合外源基因时出现不同情况,chi-hrp Zpsta双价载体分别以单价和双价两种形式随机整合到受体大豆基因组中并且能稳定遗传,同时在转录水平上亦有不同。 相似文献
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为方便HAL1转基因大豆的研究和检测,以转HAL1基因大豆T3代基因组DNA为模板,使用热不对称交错PCR(TAIL-PCR)方法分离其外源基因插入位点的侧翼序列,获得了插入片段DNA序列(T-DNA)的左翼序列和右翼序列。通过比对大豆基因组序列确定其整合位点,确定了HAL1基因的T-DNA在大豆基因组1号染色体非编码区49468395位点以单拷贝插入,转基因事件不影响大豆基因组功能基因的正常表达,而且在200 mmol·L~(-1)NaCl盐胁迫下转基因植株生长力明显强于对照材料。蛋白定量检测结果表明,在叶片中蛋白含量最高可达0.03 mg·g~(-1),在根茎花中也有表达,但是含量较低。根据整合位点处的左右侧翼序列设计两对特异性PCR检测引物,PCR检测结果显示只有转HAL1基因大豆阳性材料才能扩增出926和816 bp DNA片段。本研究建立的转HAL1基因大豆特异性定性检测方法,对转基因大豆的研究具有重要的意义,也为大豆转基因受体材料的管理与检测提供参考。 相似文献
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花生、大豆是我国重要的油料和经济作物,因易受黄曲霉毒素污染,严重威胁食品安全,制约产业发展,因此,黄曲霉毒素防控一直是国内外研究的热点难题。本团队首次提出将黄曲霉毒素绿色阻控与促进根瘤固氮耦合的研究思路,研发了生物菌剂ARC-BBBE,本文报道生物菌剂ARC-BBBE对黄曲霉毒素及其产毒菌阻控的大田应用效果,调查其对花生生物学性状及经济性状的影响,探索ARC-BBBE对花生、大豆根系结瘤及根瘤固氮的影响,为从田间源头阻控黄曲霉毒素及促进根瘤固氮、实现减肥减药提供理论依据和科学指导。连续2年在我国花生主产省开展田间防控试验,将绿色阻控生物菌剂ARC-BBBE于花生播种期以30 kg/hm2用量与基肥一起撒施于土壤中。同时开展室内花生、大豆盆栽试验。使用涂布法调查土壤中黄曲霉毒素产毒菌丰度,使用高效液相色谱法检测花生样品中黄曲霉毒素,使用乙炔还原法测定根瘤固氮活性,采用5点取样法调查统计根瘤数、根瘤重。结果表明,应用ARC-BBBE显著降低了土壤中黄曲霉毒素产毒菌的丰度（平均降低66.5%）和花生中黄曲霉毒素的含量（平均降低83.5%）。应用ARC-BBBE后,花生根系普遍出现超级结瘤现象,实验验证表明其根瘤具有固氮活性,平均结瘤数增加10倍以上（土壤贫瘠地区50倍以上）,瘤重增加8.8倍,每克根瘤固氮酶活性提高5倍以上。饱果率、产量均明显提高,叶色浓绿。花生室内盆栽结果表明,ARC-BBBE处理组根系结瘤数是对照组的2.2倍,固氮酶活性是对照组的4倍,叶绿素含量较对照组增加21.3%。大豆室内盆栽苗期实验结果表明,ARC-BBBE同样可诱发大豆结瘤及固氮效应：播种后第26天,处理组瘤数增加13.5倍、瘤重增加19.8倍;而且处理组有固氮活性,而对照组无固氮活性;苗期处理组的根长、根重、鲜重、叶绿素等生物学指标显著提升。ARC-BBBE对花生黄曲霉毒素及其产毒菌污染阻控效果极为明显,既可从生产源头有效阻控花生黄曲霉毒素产毒菌,降低黄曲霉毒素污染风险,同时大幅增加了花生根瘤数量和固氮酶活性,具有显著的促生长、增产量、控病害、保安全作用,具有显著的经济、社会、生态效益。对未来减施农药、化肥,保护农田生态,推动花生、大豆产业高质量绿色发展具有重要意义,在花生、大豆等豆科作物生产中应用前景广阔。 相似文献
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不同大豆品种田间结瘤固氮有效性的评价 总被引：1，自引：0，他引：1
利用相关和通径分析对田间种植的４０份大豆品种（系）的结瘤固氮性状（结瘤分级，有效瘤数，有效瘤干重，有效结瘤指数，植株干重和植株全氮含量）的研究表明：有效瘤数，有效瘤重和有效结瘤指数可以有效地作为对大豆固氮种质的评价指标，其相对重要性为有效瘤重＞有效瘤数＞有效结瘤指数。在此基础上并结合籽粒产量因子筛选出２份结瘤固氮及产量较高的种质。研究同时也获得了七份在有效瘤重与有效瘤数或有效瘤重与效结瘤指数上表现 相似文献
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基于CRISPR-Cas9基因编辑技术创制大豆gmnark超结瘤突变体 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究豆科作物结瘤自我调节机制(autoregulation of nodulation, AON)的作用机理,运用CRISPR-Cas9基因编辑技术创制大豆品种华春6号超结瘤gmnark突变体,设计3条靶向目的基因GmNARK的特异sgRNA,构建CRISPR-Cas9敲除载体。通过毛根转化试验选取sgRNA-B和sgRNA-C两条编辑效率较高的sgRNA用于大豆稳定转化,在T1代筛选出8种不同突变类型的突变体,在T2代通过营养液水培试验证明其中5种突变体有超结瘤的表型。选取gmnark-A突变体作进一步表型分析,发现其具有超结瘤、植株矮小和叶片深绿的表型。本研究所创制的gmnark突变体是研究AON途径作用机制与根瘤发育的重要遗传材料,同时此新种质资源具有作为"绿肥"与其它作物进行间作或轮作的巨大潜力。 相似文献
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大豆—根瘤菌的共生模式为大豆提供了丰富的氮源。根瘤菌Ⅲ型效应因子是影响共生结瘤的关键信号分子之一,通过对HH103ΩNopAA与HH103ΩNopD的结瘤鉴定表明两个突变体对绥农14和ZYD00006的宿主亲和性不同,而后通过三亲杂交方法在HH103ΩNopAA基础上构建HH103ΩNopAAΩNopD的双突变体。利用绥农14与野生豆ZYD00006对突变体进行结瘤鉴定,HH103ΩNopAAΩNopD的根瘤数与根瘤重与HH103ΩNopAA无显著性差异。而后利用前期收集的100份大豆资源进行结瘤鉴定,分析NopAA与NopD的突变在不同遗传背景下的大豆品种的结瘤特性,绝大多数品种根瘤数明显减少,部分品种根瘤数在接种单突变体与双突变体存在显著差异。该研究为后续解析NopAA与NopD的共生信号传导以及根瘤菌与大豆品种亲和性提供新的思路。同时可以根据基因型的差异,筛选与不同根瘤菌均有较高亲和性的大豆品种,为进一步培育高结瘤、高固氮的大豆品种提供支撑。 相似文献
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《Plant Production Science》2013,16(2):197-208
AbstractCrack fertilization is a soybean cultivation technique for nodulation control in which midterm subsoiling is used to supply fertilizing materials to deep soil just before the flowering stage. This study examined the effects of fertilizing materials and the continuous application of nodulation control, on soybean yield enhancement in two field experiments. The survival of nodule bacteria in deep soil was also evaluated by a bioassay of nodule bacteria in a root box. When the nodule bacteria on biochar were continuously applied without any other chemical fertilizers for three successive years, seed weight was significantly heavier being up to 1.34 times that of the control. The application of nodulation control in the previous year but not in the experimental year did not have residual effects on seed weight. The enhancement of seed weight in a farm field converted from a paddy was much lower. This may be partly attributed to the midterm tillage practice, whichdestroys the crack structure after the nodulation control, together with soil water status and cultivar differences. Nodule growth and nitrogen fixation activities significantly increased in the soybean plants grown on the soil collected from the subsoil to which nodule bacteria on biochar had been applied the previous year. This suggests that nodule bacteria in the subsoil survived in the biochar habitat for at least a year after application. These results indicate that nodulation control by the crack fertilization technique leads to yield enhancement when nodule bacteria on biochar are continuously applied. 相似文献
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为了筛选获得竞争结瘤能力强且对大豆生长发育、产量有积极影响的大豆根瘤菌菌株,以前期分离、鉴定、纯化的10株根瘤菌菌株为材料,对高匹配性大豆品种进行了田间接种试验。于大豆盛花期测定根瘤菌的结瘤数量及固氮酶性能。同时,对接种供试菌株及分离获得的根瘤菌菌株进行BOX-PCR并比较不同菌株之间的BOX分子指纹图谱,以此获得供试菌株的田间占瘤率。于成熟期测定大豆的主要生育特征、产量构成因子。结果表明:大豆接种根瘤菌后在整个生长期,叶片表现为颜色深绿,质地鲜嫩;根瘤菌可以显著促进大豆根系结瘤,增加单株根瘤数目。接种处理I4(即接种菌株112-1)的单株根瘤数最多,比不接种对照处理I0多32.95%,差异显著。接种根瘤菌处理的根瘤干重均显著低于不接种对照处理。其中,接种处理I4的根瘤干重最高。接种处理I6的固氮酶活性最高,与接种处理I4之间差异不显著;接种菌株的占瘤率为10%~90%,占瘤率变化幅度较大,平均占瘤率为50%。I4处理占瘤率最高为90%,I6处理(即接种菌株113-1)的占瘤率次之,为75%;菌株占瘤率与单株根瘤数呈极显著的正相关(r=0.82**),单株瘤干重与菌株占瘤率、单株根瘤数、固氮酶活性均呈现负相关(r=-0.387,r=-0.50,r=-0.13);I6处理株高最高,I4处理次之,两处理之间差异并不显著;I2、I4、I6处理的单株荚数、单株粒数相对较高,3处理之间差异并不显著;I4处理的大豆百粒重均显著高于其它菌液处理。根据接种根瘤菌对大豆结瘤固氮性能、产量等方面的影响,结合各根瘤菌株的竞争结瘤能力,筛选获得适于黑龙江哈尔滨地区大豆生产有广阔利用价值的高效大豆根瘤菌株112-1和113-1。 相似文献
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不同施氮量及施氮方式对大豆根瘤生长及产量的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
以宁夏地区主推品种中黄30为主要研究对象,采用再裂区试验设计,通过接种高效根瘤菌,探讨根瘤菌、施氮量和施氮方式对大豆根瘤干重、根瘤数量以及大豆产量的影响。结果表明:施氮量显著影响大豆结瘤和大豆产量;各处理随着每次施氮量的增加,根瘤干重和根瘤数量的变化趋势均为先增加后下降;产量表现为分次施氮各处理产量一次性施氮各处理产量不施氮(B1)产量;接种根瘤菌处理较不接种根瘤菌处理的根瘤数量及大豆产量显著增加;是否接种根瘤菌与施氮量互作、施氮量与施氮方式互作以及是否接种根瘤菌、施氮量和施氮方式互作对大豆产量均产生极显著影响,中黄30产量最佳组合是A2B3C2(接种根瘤菌、施氮量在75 kg·hm~(-2)且分次施氮)的前提下,产量最高,达到6 020.37 kg·hm~(-2),较不施氮增产8.36%。 相似文献
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根瘤菌和复合促生菌对大豆结瘤和生长的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为了研究不同根瘤菌和复合促生菌单独使用及复合后对大豆结瘤和生长的影响。采用大豆单独接种2种快生大豆根瘤菌、2种慢生大豆根瘤菌及根瘤菌分别与复合促生菌交叉接种,再种植的方法,观察大豆结瘤与生长情况。结果表明:(1)大豆结荚初期大豆快生和慢生根瘤菌处理的大豆地上部鲜重、地下部鲜重、结荚数、豆荚鲜重等生物学性状显著优于其它处理;快生根瘤菌处理的大豆结瘤率显著高于其它处理,慢生根瘤菌处理的总根瘤数和根瘤重量显著高于其它处理;(2)大豆结荚后期,对照处理的地上部鲜重、根鲜重显著高于其它处理,慢生根瘤菌和复合促生菌处理的根瘤数显著高于其它处理,快生根瘤菌剂处理的大豆粗蛋白含量显著高于其它处理,而复合促生菌处理的大豆产量显著高于其它处理。虽然快生根瘤菌两处理有利于地上部、地下部、有效根瘤数、土壤碱解氮的提升,但复合促生菌处理的大豆产量、土壤速效磷和土壤有效钾都显著高于其它处理,因此表明复合促生菌处理能增加大豆产量。 相似文献
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为解决华南大豆种植所面临的土壤酸化问题,筛选出耐酸铝高效根瘤菌,通过回接试验找出适合华南酸性土壤环境的根瘤菌及其共生固氮体系。利用菌株活化培养法分离来自广东增城和惠州地区的20个栽培大豆上的根瘤菌,通过分光光度计检测在酸铝条件下的培养的菌株,筛选出耐性菌株YX30号,并对其生长特性以及接种后对大豆生长的影响。结果表明:在p H4.5及p H6.0条件下含一定浓度铝的营养液中,接种YX30号根瘤菌后,铝浓度为200μmol·L~(-1)时耐酸铝品种华夏1号、PI416937仍能结瘤,桂夏1号和Young不能结瘤。在p H4.5和p H6.0条件下,营养液铝浓度达到100μmol·L~(-1)时,大豆地上部干重均为负增长,铝明显的抑制了大豆的生长;低铝浓度(25和50μmol·L~(-1))条件下,结瘤数均、固氮酶活性、地上部干重及氮含量均高于对照,酸性环境中低浓度的铝能促进结瘤,提高地上部干重和含氮量。 相似文献
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澳洲坚果是重要的热区经济作物,目前国内外尚无关于澳洲坚果实时荧光定量PCR分析内参基因的报道。选择合适的内参基因是提高实时荧光定量PCR分析准确性的先决条件。为筛选澳洲坚果实时定量PCR最适内参基因,以澳洲坚果的根、茎、叶、果皮、果仁为材料,利用实时荧光定量PCR技术,对18S rRNA,Actin,CYP,EF1a,EF1b,GAPDH,MDH,TUBa,TUBb,UBQ,UBC等11个常用的内参基因在澳洲坚果不同组织中的表达稳定性进行了分析。geNorm软件分析的最适内参基因数目为2,最稳定内参组合为MDH和EF1b,TUBa基因的稳定性最差。BestKeeper分析结果认为,MDH基因表达最稳定,EF1b次之,与geNorm结果一致。NormFinder软件稳定性分析显示,GAPDH最稳定,其次是CYP基因;TUBa基因表达最不稳定。ΔCt算法结果表明,18S基因表达最稳定,其次是GAPDH基因,MDH和EF1b排第3和第4。RefFinder综合排序为：MDH>18S>GADPH>EF1b>CYP>UBC>EF1a>Actin>TUBb>UBQ> TUBa。因此,MDH基因在澳洲坚果不同组织中表达最稳定,初步确认可以作为实时荧光定量PCR分析的校正内参基因,在澳洲坚果的基因表达模式分析中具有重要意义。 相似文献