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用PEG-6000(-0.50 MPa)分别处理6个抗旱小麦品种2叶1心的幼苗,模拟干旱胁迫环境,分别在干旱胁迫处理后第3天、第9天测定小麦幼苗的株高、相对含水量、叶绿素含量、POD活性和CAT活性等生理指标,统计分析不同抗旱小麦品种幼苗对干旱胁迫的响应。结果表明,干旱胁迫对不同抗旱小麦品种的各生理指标有显著的影响,其各表型值与对照(不加PEG的处理)差异显著,且品种间差异显著。随着PEG干旱胁迫的时间延长,所有供试抗旱小麦品种幼苗株高的抗旱系数、叶绿素a浓度、叶绿素b浓度和总叶绿素浓度均有不同程度的下降,而POD活性和CAT活性均显著上升。通过各小麦品种间各生理指标的比较可以看出,定西39号、宁春18号、西旱1号和定西41号表现出较强的抗旱性,而定西38号和外源11抗旱性较差。 相似文献
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【目的】MYB转录因子在植物生长发育和抗逆过程中起着重要作用,克隆小麦MYB基因并对其功能进行研究,对植物MYB转录因子的调控机制具有重要意义。【方法】利用Affymetrix小麦芯片系统,分析2个小麦品种中国春(热敏感)和TAM107(耐热)在不同热胁迫处理下的转录谱,从热胁迫上调表达的EST序列中克隆得到小麦耐热相关TaMYB165基因,并对该基因的表达特性及功能进行研究;利用实时定量RT-PCR技术分析小麦不同发育时期、不同组织器官热胁迫处理下TaMYB165基因的动态表达模式,构建超表达载体并转化拟南芥,对获得的转基因拟南芥株系进行耐热性鉴定。【结果】克隆获得1个小麦MYB转录因子家族基因TaMYB165,该基因ORF长度为847 bp,编码282个氨基酸。同源序列分析表明,TaMYB165与高粱SORBIDRAFT 03g040120亲缘关系最近(73.2%),与水稻MYB蛋白和拟南芥AtMYB165的相似性分别为70.37%和33.0%。qRT-PCR结果显示,TaMYB165在小麦苗期和灌浆期都受热胁迫诱导表达,只是响应的早晚有所不同。在拟南芥中过量表达TaMYB165,转基因株系热胁迫后成活率提高,细胞膜热稳定性增强。【结论】TaMYB165是小麦热胁迫响应的重要转录因子,可作为小麦耐热育种的重要候选基因。 相似文献
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《山西农业大学学报(自然科学版)》2016,(9)
[目的]谷子是我国北方重要杂粮和抗旱作物,锌指蛋白是一类具有"指状"结构域的转录因子,主要有C2H2、C4和C6等类型。其中,C2H2型锌指蛋白与逆境胁迫密切相关。为探究C2H2型锌指蛋白转录因子与谷子抗旱的关系,对2个谷子品种幼苗在自然干旱胁迫下的生理响应及SiZFP252基因的表达特性进行研究。[方法]以晋谷45和晋谷42为试验材料,在田间自然干旱条件下,对苗期谷子材料进行生理水平MDA、O-2含量以及POD、SOD抗氧化酶活性等生理指标的测定,并进一步分析了谷子抗旱相关基因SiZFP252的表达特性。[结果]研究表明:晋谷45的MDA和O-2含量显著低于晋谷42,且抗氧化酶POD和SOD酶活性显著高于晋谷42;干旱胁迫条件下锌指蛋白基因SiZFP252在晋谷45中的表达水平高于晋谷42。[结论]晋谷45的抗旱性强于晋谷42,且两者抗旱性差异可能与干旱胁迫下处于幼苗期的两个谷子品种的SiZFP252表达差异有关。 相似文献
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不同绣球品种对干旱胁迫的生理响应及抗旱机制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以5个绣球品种的1年生扦插苗为材料,采用盆栽持续干旱法,持续干旱25d后复水,每隔5d测定绣球的总生物量、根冠比、叶片相对含水量(RWC)、相对电导率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖含量和脯氨酸(Pro)含量共9项生理指标的动态变化,以研究绣球对干旱胁迫的生理响应和抗旱机制。结果表明,持续干旱胁迫25d后,5个绣球品种的总生物量和RWC呈降低趋势;根冠比、相对电导率、MDA含量、可溶性糖含量、Pro含量呈升高趋势;SOD活性、POD活性呈先升高后降低趋势;复水后,‘珍贵'和‘你我的浪漫'各指标与CK显著差异,‘无尽夏新娘'的MDA含量和POD活性显著CK,‘拉维布兰'和‘银边绣球'的POD活性显著CK。综上表明:绣球表现出一定的抗旱能力,并可以通过生长调节、活性氧代谢调节和渗透调节3种途径共同作用来响应干旱胁迫;不同绣球品种有不同的抗旱机制,‘拉维布兰'通过渗透调节和抗氧化调节提高抗旱性;‘珍贵'通过生长调节和渗透调节提高抗旱性;‘你我的浪漫'通过抗氧化调节提高抗旱性;‘无尽夏新娘'通过生长调节和渗透调剂提高抗旱性;‘银边绣球'无明显的抗旱机制。通过隶属函数值法分析得出5个绣球品种抗旱性强弱顺序为‘拉维布兰'‘无尽夏新娘'‘珍贵'‘你我的浪漫'‘银边绣球'。 相似文献
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[目的]在于旱胁迫条件下,研究哈密瓜幼苗与抗旱性有关的生理指标并进行主成分分析,为哈密瓜的抗旱育种提供理论基础.[方法]利用抗旱性不同的9份哈密瓜品种,采取盆栽控水技术进行水分干旱胁迫处理,测定与植物抗旱性有关的游离脯氨酸、甜菜碱、叶绿素、丙二醛(MDA)和保护性酶活性的变化等生理生化指标并对各指标进行主成分分析.[结果]苗期干旱胁迫增加了游离脯氨酸、甜菜碱、MDA、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性,同时减少了叶绿素含量.[结论]通过主成分分析,干旱胁迫下游离脯氨酸、MDA、可溶性糖、SOD、POD、叶绿素均可作为哈密瓜苗期抗旱性的鉴定指标,在9份参试品种中,西州密24号抗旱性最强,红心脆抗旱性最弱. 相似文献
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水分是限制滇重楼种子休眠萌发及资源分布的重要成因。以云南滇重楼主产区6个种源地的种子为试验材料,湿度设置分别为10%（正常水分处理,CK）和3%（水分胁迫处理,T）,测定10、30和60 d时种子的可溶性蛋白（soluble protein,SP）、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的生理活性,对资源进行综合抗旱评价,并筛选抗旱生理指标。结果表明：随胁迫时间延长,滇重楼种子可溶性蛋白呈先下降后回升的趋势,而SOD和CAT酶活性呈先升高后降低的趋势,MDA和POD呈下降趋势。CAT活性对水分胁迫最为敏感,胁迫和对照间呈显著差异,60 d时呈极显著差异（P＜0.01）;在10 d时SOD和MDA对水分胁迫呈极显著响应（P＜0.01）,在30 d时各生理指标均受到显著影响,SOD和POD受到极显著影响（P＜0.01）。相关性分析结果显示,可溶性蛋白与SOD和POD呈显著负相关（P＜005）。滇重楼种质资源之间变异系数较大,不同种质材料对干旱胁迫的敏感性不同。综合分析,师宗、鹤庆和石林的滇重楼种源抗旱性较强,耿马地区抗旱性最弱,可为进一步抗旱基因型品种选育提供理论依据。不同评价方法对滇重楼抗旱生理指标筛选的结果较为一致,CAT、SOD和MDA可作为抗旱性鉴定的生理指标。 相似文献
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水分是限制滇重楼种子休眠萌发及资源分布的重要成因。以云南滇重楼主产区6个种源地的种子为试验材料，湿度设置分别为10%（正常水分处理，CK）和3%（水分胁迫处理，T），测定10、30和60 d时种子的可溶性蛋白（soluble protein，SP）、丙二醛(malondialdehyde，MDA)、过氧化氢酶(catalase，CAT)、过氧化物酶(peroxidase，POD)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)的生理活性，对资源进行综合抗旱评价,并筛选抗旱生理指标。结果表明：随胁迫时间延长，滇重楼种子可溶性蛋白呈先下降后回升的趋势，而SOD和CAT酶活性呈先升高后降低的趋势，MDA和POD呈下降趋势。CAT活性对水分胁迫最为敏感，胁迫和对照间呈显著差异，60 d时呈极显著差异（P＜0.01）；在10 d时SOD和MDA对水分胁迫呈极显著响应（P＜0.01），在30 d时各生理指标均受到显著影响，SOD和POD受到极显著影响（P＜0.01）。相关性分析结果显示，可溶性蛋白与SOD和POD呈显著负相关（P＜005）。滇重楼种质资源之间变异系数较大，不同种质材料对干旱胁迫的敏感性不同。综合分析，师宗、鹤庆和石林的滇重楼种源抗旱性较强，耿马地区抗旱性最弱，可为进一步抗旱基因型品种选育提供理论依据。不同评价方法对滇重楼抗旱生理指标筛选的结果较为一致，CAT、SOD和MDA可作为抗旱性鉴定的生理指标。 相似文献
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转W16小麦抗旱新品系的创制及抗旱生理机制分析 总被引：4，自引：3，他引：1
【目的】培育抗旱转基因小麦新品系,解析转基因小麦抗旱生理机制,为转基因小麦抗旱性鉴定提供依据。【方法】以转W16基因3个高代转基因小麦品系为供试材料,在2008—2010年连续两年大田正常灌溉和干旱处理条件下,对转基因小麦品系进行田间抗旱性鉴定;同时对不同生育期植株体内的脯氨酸和可溶性糖含量及其旗叶的SPAD值进行测定分析。【结果】在干旱胁迫条件下,转基因品系比对照济麦19的单株粒重和千粒重极显著增加,其中单株粒重分别增加20.00%—23.08%、20.88%—24.71%和15.29%—25.27%;千粒重分别增加16.24%—19.85%、13.46%—16.95%和21.58%—24.46%。在正常灌溉条件下,单株粒重分别显著增加7.04%—11.11%、3.52%—8.73%和8.45%—12.70%;千粒重分别显著增加13.57%—14.97%、9.91%—11.67%和14.17%—14.65%。转基因小麦品系的单株粒重和千粒重的抗旱系数在1.15—1.45,抗旱性为强到极强。对转基因小麦的抗旱生理机制分析发现,在干旱胁迫下转基因小麦的根系总长度、根系表面积和根系总体积均显著增加;在灌浆后期转基因小麦品系脯氨酸和可溶性糖含量及旗叶的SPAD值均显著高于受体济麦19。【结论】W16的过表达改善了转基因小麦品系的根系结构、延长了旗叶功能时期,从而增强了转基因小麦对干旱胁迫的适应能力。 相似文献
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【目的】以条锈菌和白粉菌胁迫的普通小麦（Triticum aestivum L.）为研究对象,分析由可变剪切（alternative splicing,AS）形成的TaNAC结构变异转录本,同时分析TaNAC基因的microRNA调控位点,为进一步解析TaNAC基因通过转录后调控参与小麦响应真菌胁迫奠定基础。【方法】普通小麦兼抗种质N9134在被白粉菌和条锈菌分别侵染后,各8个时间点取样并混合,然后从混合样本中克隆得到大量TaNAC转录本。参考中国春小麦基因组注释信息（IWGSC RefSeq v1.1）进行比对,选择由可变剪切形成的TaNAC序列结构变异转录本,分析它们的序列结构特征。利用生物信息学软件和在线工具,对这些TaNAC结构变异转录本编码产物的功能结构域、高级结构、理化性质、亚细胞定位等特征和变异情况进行比对分析。同时,利用洋葱表皮细胞瞬时表达系统验证其中1对TaNAC结构变异转录本的亚细胞定位预测结果,并选取5组TaNAC基因的可变剪切序列结构变异转录本进行酵母转录自激活试验,研究序列结构变异对TaNAC基因转录调控活性的影响。此外,利用miRBase数据库收录的小麦中已报道的miRNAs和TaNAC基因,进行靶基因预测分析,建立小麦TaNAC家族成员与miRNAs的靶向关系。【结果】以条锈菌和白粉菌侵染的普通小麦兼抗种质N9134为材料,克隆得到的TaNAC转录本中的35条序列结构变异转录本由13个TaNAC基因可变剪切形成。通过分析发现,同一TaNAC基因由可变剪切形成的不同结构变异转录本的核酸序列结构存在差异,而且其对应编码产物的功能结构域、高级结构、理化性质和亚细胞定位等方面均会存在差异,同时也会表现出不同的转录调控活性;不同TaNAC基因的可变剪切方式存在差异,而且它们的结构变异转录本及其编码产物在结构特征、理化性质和转录调控活性等方面也均呈现出多样性的特征。通过分析TaNAC基因与其在编码序列区域的靶标tae-miRNAs,发现具有可变剪切转录本的TaNAC基因与tae-miRNA的结合位点均在其非可变剪切区域。【结论】TaNAC基因可以通过可变剪切这种转录后调控方式参与小麦对真菌胁迫的响应;同时发现,调控TaNAC基因的tae-miRNA可以独立于可变剪切这种转录后调控方式行使功能。 相似文献
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以小蓬竹幼苗为试验材料,采用人工控水的方法,设置田间持水量的60%（轻度干旱,LD）、40%（中度干旱,MD）、20%（重度干旱,SD）3个水分胁迫梯度,以田间持水量的80%为对照（CK）,研究了小蓬竹生理生化特性对水分胁迫的响应情况。结果表明,经过70 d水分胁迫试验,可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量,在LD条件下呈上升趋势,MD、SD条件下,上升显著,且脯氨酸含量持续累积。随着干旱胁迫的增强,MDA含量缓慢下降,质膜透性变化不明显,SOD活性变化幅度较小,CAT活性表现为先升后降趋势,但是上升幅度较小,POD活性逐渐上升。研究认为,小蓬竹通过体内的生理生化机制,尤其通过增加渗透调节物质的含量及保护酶间的协调作用,以降低膜脂过氧化程度,实现对干旱胁迫较强的忍耐性和较好的适应性。 相似文献
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以两个T5代转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61为材料,在水培条件下采用PEG-6000人工模拟干旱胁迫措施对转基因小麦株系的根系发育特点、抗旱相关的光合生理等指标进行了测定。结果表明,干旱胁迫条件下各参试小麦的光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均下降,转基因株系降幅较小,且其Pn和Tr值极显著高于受体品种;在正常供水和干旱胁迫两种水分处理下,转基因株系均比受体品种具有较发达的根系,其根总长、根总表面积、根总体积等参数极显著高于受体品种。这一结果说明,转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61在苗期依靠发达的根系维持较强的光合作用,提高其应对干旱胁迫的能力。 相似文献
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GRF（Growth Regulating Factor）基因家族是一类植物特有的转录因子，它在调控植物的生长发育、渗透胁迫等方面发挥重要作用，主要通过调控细胞增殖过程促进植物组织器官的生长，提高植物对环境胁迫的适应性，因此，研究GRF基因家族在逆境条件下的表达调控具有重要意义。利用生物信息学分析和实时荧光定量PCR技术研究苹果中12个 GRF 基因在干旱、盐害和温度胁迫条件下的表达情况。结果表明：苹果MdGRFs基因参与响应非生物胁迫，干旱、盐害、高温和低温条件下MdGRFs表达量多数有明显变化。分别用干旱、盐害处理苹果幼苗后有相同的4 个MdGRFs基因呈上调表达趋势；分别用干旱、低温处理后也有4 个基因有相似的诱导表达； MdGRF05和 MdGRF07受到干旱、盐害和低温的诱导表达；盐胁迫处理后，12 个MdGRFs基因中有8个明显上调，4个明显下调；高温条件下， MdGRF04、 MdGRF05、 MdGRF07、 MdGRF09和 MdGRF11基因表达上调略明显， MdGRF02、 MdGRF03和 MdGRF10表达均下调，其中高温12 h 后，几乎检测不到 MdGRF10的表达。 相似文献
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采用溶液培养、PEG处理等方法,研究干旱、高温单一逆境以及干旱-高温和高温-干旱交叉逆境下小麦叶片蛋白质含量和组分的变化,同时探究外源 Ca2+和 Ca2+螯合剂 EGTA 对交叉逆境下小麦叶片诱导蛋白表达的影响,以探讨Ca2+信使系统及逆境蛋白表达与交叉适应的关系。结果表明,逆境胁迫会引起小麦叶片可溶性蛋白含量的升高,且交叉逆境下可溶性蛋白含量高于单一逆境胁迫;对小麦叶片全蛋白进行 SDS-PAGE分析发现,逆境胁迫诱导产生新的蛋白质,其中最为显著的是分子质量为34.3 ku 和 24.0 ku 的两种新蛋白,且交叉逆境下两种逆境蛋白的百分含量明也显高于单一逆境,特别是干旱-高温交叉胁迫表达量最高。用不同浓度的Ca2+（CaCl2）处理小麦幼苗,均可提高两种逆境蛋白的表达量;而EGTA对两种逆境蛋白的表达产生抑制作用。逆境下可溶性蛋白质（包括新的逆境蛋白）的表达是植物对不同逆境交叉适应的生理基础之一。可见,Ca2+作为胞内信使参与植物的逆境信号传递过程。 相似文献
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对甘蓝型油菜WOX基因家族进行研究，利用生物信息学方法鉴定到58个家族成员，对其理化性质、系统发育树、基因结构、保守结构域、染色体位置、顺式作用元件和表达模式等进行分析，结果表明：氨基酸长度为121~397，分子质量为13 962.77~44 157.46 u，等电点为5.23~9.63，亲水性均小于0，不稳定系数为42.12~75.63，亚细胞定位在细胞核和叶绿体；系统进化树将WOX基因分为3大类和9个亚支；相同亚支的成员motif和基因结构相似或相同；除 BnWOX1、 BnWOX3、 BnWOX4、 BnWOX15、 BnWOX32、 BnWOX42、 BnWOX43、 BnWOX51、 BnWOX53 基因外，其余 49 个BnWOX基因不均匀分布在19条染色体中的18条染色体上(ChrC06 除外)，有38对串联重复基因；基因上游序列中包含转录因子结合位点、逆境响应、光响应、激素响应、分生组织调控等顺式作用元件等；各组织器官表达分析表明，BnWOX基因在根、茎尖、种子、角果中表达量较高；对WOX基因进行定量分析发现，在冷胁迫和干旱胁迫下基因表达量有显著变化，表明BnWOX基因可能在油菜响应冷/旱胁迫的调控机制中发挥着重要作用。 相似文献
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SWI/SNF染色质重塑因子在植物的生长发育及逆境应答过程中起重要作用。本研究首先通过序列比对，从谷子基因组中鉴定出6个候选SiSWI3基因，分别命名为SiSWI3A、SiSWI3B、SiSWI3C1、SiSWI3C2、SiSWI3D1和SiSWI3D2。然后对上述基因的结构、编码蛋白、启动子元件、亚细胞定位等进行生物信息学分析和预测，结果表明：SiSWI3蛋白都含有SANT Motif，且亚细胞定位预测显示SiSWI3成员主要被定位在细胞核中；SiSWI3基因启动子区域含有大量与光响应、激素类应答、逆境应答、代谢调控等相关的顺式作用元件。最后采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测这些基因在谷子苗期盐胁迫和干旱胁迫下的表达量变化，检测结果表明：SiSWI3基因受盐和干旱不同程度的诱导，说明SiSWI3基因参与谷子苗期盐胁迫和干旱胁迫应答。本研究所得结论为进一步探究SiSWI3染色质重塑因子在抗逆作物谷子的逆境响应中的功能和机制奠定了基础。 相似文献
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病原诱导的小麦转录因子TaERF1b基因的分离和表达 总被引：3，自引：2，他引：1
【目的】研究一个病原诱导的小麦ERF转录因子基因在对纹枯病菌、赤霉病菌防御反应中的作用。【方法】应用生物信息学、RT-PCR、RACE方法,从赤霉病菌诱导的小麦中,分离ERF转录因子基因的全长cDNA序列;利用半定量RT-PCR方法,分析该基因对小麦纹枯病菌、赤霉病菌及MeJA、ET和SA处理的应答表达情况。【结果】从赤霉病菌诱导的抗赤霉病小麦品种苏麦3号cDNA中,分离出1个编码ERF转录因子基因的全长cDNA序列。该基因暂被命名为TaERF1b,编码由280个氨基酸组成的蛋白质TaERF1b。TaERF1b具有保守的ERF/AP2结构域,但TaERF1b蛋白全长氨基酸序列与已克隆的ERF蛋白同源性较低（＜36.5%）。TaERF1b基因表达分析的结果表明,纹枯病菌、赤霉病菌侵染可快速诱导抗病小麦中TaERF1b基因的上调表达,该基因转录表达水平在防卫相关激素乙烯、茉莉酸处理早期显著增强,而且TaERF1b对外源乙烯、茉莉酸处理的响应时期早于对纹枯病菌、赤霉病菌的响应时期。【结论】分离出一个受病原诱导的小麦ERF新基因TaERF1b,其编码蛋白TaERF1b为植物ERF转录因子家族的一个新成员,可能通过茉莉酸、乙烯信号途径介导小麦对纹枯病菌、赤霉病菌的防御反应。 相似文献
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通过对超高压诱变小麦突变株系及其野生品种的多项抗旱生理指标进行比较研究,鉴定突变系是否具有抗旱性变异。以偃展4110及其超高压诱变的突变株系为材料,在正常条件和干旱胁迫条件下进行抗旱生理指标测定。结果表明:有些突变系的抗旱系数与未诱变的对照相比呈显著或极显著差异。用主成分分析将超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸(Pro)质量分数、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、光合速率(Pn)、水分利用率(WUE)、相对含水量(RWC)、相对失水速率(RWL)、叶绿素相对含量(SPAD)9个单项的生理指标转换成4个相互独立的综合指标,并通过计算得到这一突变株系的综合抗旱D值。在12个突变系材料中有7个材料的综合抗旱值有显著变化,这些结果说明高压诱变是一项有效的诱变技术,为该技术在抗旱研究中的应用提供依据。 相似文献
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为了研究棉花中GhCDPK4基因在响应非生物胁迫中所起的作用,通过PCR的方法克隆GhCDPK4基因,利用基因重组技术,构建植物过表达载体,采用农杆菌介导的叶盘法转化模式植物烟草,分析干旱和盐胁迫处理对转基因烟草表型和生理生化指标的影响。本研究成功克隆了属于棉花CDPK家族的基因GhCDPK4,构建了植物过表达载体pCAMBIA2300-GhCDPK4。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测发现转基因烟草中GhCDPK4基因高水平表达,并且转基因烟草相比于野生型烟草表现出较强的耐旱和耐盐性,其中SOD、POD和CAT活性显著升高,而相对电导率和MDA含量降低。研究结果表明GhCDPK4基因可正向参与应答干旱和盐胁迫。 相似文献