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【目的】低磷和铝毒胁迫是酸性土壤中限制作物生产的重要因素。植物NTL转录因子参与调控多种环境胁迫(包括铝毒胁迫)的适应性机制,本文探究GmNTLs调控大豆Glycine max根系响应低磷胁迫的功能。【方法】通过RT-qPCR分析大豆15个GmNTLs基因在根系响应低磷胁迫的表达模式,进一步构建了GmNTL1/4/7/8/10/12共6个GmNTLs基因的拟南芥超量表达材料,探究GmNTL成员在拟南芥根系中响应低磷胁迫的功能。【结果】系统进化树及组织表达模式分析结果表明,GmNTLs家族分3个亚族,各亚族成员在大豆中组织表达模式不同。RT-qPCR结果表明,低磷处理12 d显著提高了GmNTL1/4/7/8/10/12在大豆根系中的表达。在拟南芥中超量表达不同GmNTL基因对低磷的响应不同。高磷处理下,超量表达GmNTL4/10/12拟南芥的鲜质量显著增加;低磷处理时,超量表达GmNTL4显著提高拟南芥鲜质量,而超量表达GmNTL1/12拟南芥的鲜质量显著降低。同时,仅超量表达GmNTL12拟南芥的主根长显著缩短,而超量表达其他基因对拟南芥植株的主根长无明显影响。【结论】GmNTLs参... 相似文献
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以磷高效和耐铝毒的大豆双抗品种巴西10号(简称BX10)及双感品种本地2号(简称BD2)为材料,研究低磷和铝毒胁迫下,大豆根部谷胱甘肽(hGSH)含量和氧化还原状态(hGSH/hGSSG)及谷胱甘肽转移酶(GST)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性的变化规律,并对BX10中谷胱甘肽转移酶(GST)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)基因进行半定量表达分析。结果表明:低磷和铝毒胁迫均提高了大豆hGSH含量和hGSH/hGSSG比率及GST、GR和GPX的活性,且BX10上升幅度均要大于BD2;低磷和铝毒胁迫过程均涉及到GST、GR、GPX基因的差异表达,GST基因主要响应铝毒胁迫,GPX基因主要响应低磷胁迫。表明谷胱甘肽代谢与大豆磷高效和耐铝毒能力密切相关。 相似文献
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[目的]为明确低磷、铝毒单独及复合胁迫下,不同水稻品种生理响应的差异。[方法]采用营养液培养试验,以秀水132(耐铝型)和甬优8号(铝敏感型)为材料,研究了各胁迫下幼苗干物质积累、光合能力和根系有机酸分泌量。[结果]低磷、铝毒胁迫下根系和地上部干重、叶绿素含量、光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著下降。低磷铝毒复合胁迫下幼苗干重及光合参数值均显著低于单一胁迫处理;酒石酸、苹果酸、柠檬酸和乙酸是根系各处理下分泌的主要有机酸。低磷、铝毒胁迫下根系乙酸、苹果酸和柠檬酸分泌量增加,复合胁迫时根系3种有机酸的分泌量高于单一胁迫处理。低磷、铝毒胁迫下水稻幼苗干重、光合能力及根系有机酸分泌存在显著的基因型差异。各胁迫下甬优8号植株干重和光合参数的下降幅度高于秀水132,而秀水132根系有机酸分泌量的增幅大于甬优8号。[结论]低磷铝毒复合胁迫引发水稻幼苗更严重的生理代谢抑制,以甬优8号表现更明显;复合胁迫下根系有机酸分泌量高于单一胁迫,以秀水132增幅更大。 相似文献
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不同浓度磷胁迫对大豆幼苗生长及根系DNA甲基化水平的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为明确不同浓度磷胁迫对大豆幼苗生长及基因组DNA甲基化水平的影响，采用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析大豆材料‘CP016’的幼苗在不同浓度磷胁迫下根系DNA甲基化水平和相关基因的表达量变化。结果表明:1)随着磷浓度的逐渐增加，大豆幼苗的株高、鲜重、根长和根表面积呈先升高后降低的趋势，无磷和高磷胁迫(1 000 μmol/L)均显著抑制大豆的生长，低磷胁迫(100 μmol/L)促进地上部生长，极低磷胁迫(10 μmol/L)促进根系生长；2)随着磷浓度的逐渐增加，大豆幼苗根系中的POD和CAT活性呈先降低后升高的趋势，SOD活性、淀粉和蔗糖含量呈先升高后降低的趋势；3)MSAP分析表明，随着磷浓度的增加，大豆幼苗根系DNA甲基化率和全甲基化率逐渐升高。具体来说，在无磷、正常供磷和高磷处理下，大豆幼苗根系的DNA甲基化率分别为43.04%、48.52%和51.05%；4)qRT-PCR分析结果表明，无磷胁迫下，调控大豆幼苗根系POD活性和淀粉合成相关基因以及甲基化酶基因DRM2的表达量显著升高；调控SOD活性和蔗糖合成相关基因以及去甲基化酶基因ROS1的表达量显著降低。本研究表明，无磷和高磷胁迫显著抑制大豆的生长，并使其抗氧化酶系统紊乱，淀粉和蔗糖含量降低，但适度的低磷胁迫可以促进大豆幼苗的生长。无磷和高磷胁迫分别降低和提高大豆幼苗根系的DNA甲基化水平。 相似文献
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[目的]从转录水平揭示ALMT和MATE基因在大豆耐铝中的作用,为遗传改良获得抗性种质提供依据。[方法]对2个大豆品种进行Al处理,取胁迫后6 h(短期)、2 d(中期)和12 d(长期)的根尖提取RNA,采用qRT-PCR检测耐铝相关基因的时空表达。[结果]以MTP和UBC2为内参时,ALMT基因在铝处理2 d后的BX10中表达量与对照相比变化最大,在BD2中处理12 d后的表达量最大;当使用不同的内参校准时,MATE在同一个品种中的表达量存在差异,且在同一品种处理的3个时间点的变化趋势也不一致。[结论]不同的内参基因进行校准时,基因的表达量不同,使用2个或2个以上的内参基因进行校正能够提高结果的准确性,基因的表达变化为研究植物耐铝机制提供理论基础。 相似文献
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《（《农业科学与技术》）编辑部》2014,(12)
选用磷低效大豆基因型D03、D05、D17和D18及磷高效大豆基因型D31、D34、D37和D38,采用土培试验,设高(+P)、低磷(-P)2个处理,分析了不同磷效率大豆苗期吸收氮磷钾的差异。结果表明,(-P)处理下,不同磷高效率大豆基因型根茎叶吸磷量有所不同,根茎叶的干重与吸磷量呈显著或极显著正相关,与磷利用效率呈负相关,但未达到显著水平,根、茎和叶的吸氮量和吸钾量均呈下降趋势。低磷胁迫下,抑制大豆苗期植株对氮磷钾的吸收,但磷高效大豆基因型对低磷胁迫的适应能力明显高于磷低效基因型。 相似文献
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铝胁迫下磷对荞麦根系和根边缘细胞抗性生理的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
以荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)根系和根尖边缘细胞(border cell, BC)为材料,研究铝胁迫下磷对根系抗氧化酶活性和边缘细胞数目、活性的影响.结果表明,与200 μmol·L-1的单铝处理相比,3.0 mmol·L-1的供磷处理铝胁迫组的相对根长和根系蛋白质含量分别增长了22.8%和18.7%,根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性分别增加了20.8%和26.1%.1.5 mmol·L-1的磷与铝共处理,边缘细胞的数目和活性分别比200 μmol·L-1的单铝处理增加了243.0%和187.0%.铝胁迫下供磷可有效促进根伸长和根系蛋白质的合成,提高SOD和POD活性,显著削弱铝毒对边缘细胞产生的抑制,减少细胞的死亡.说明供磷可有效增强荞麦根系的抗铝毒能力,提高根尖边缘细胞的数目和活性. 相似文献
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《山西农业大学学报(自然科学版)》2022,(1)
[目的]GmSg-5是大豆A类皂苷合成途径的关键酶基因。对大豆GmSg-5基因进行克隆、生物信息学分析及基因表达模式分析,为今后深入研究A类大豆皂苷的合成及大豆品质改良提供参考。[方法]以晋遗30为试验材料,采用ExPASy-Protparam等软件对GmSg-5基因和蛋白质序列进行生物信息学分析,利用PlantCARE对GmSg-5基因启动子序列进行分析,qRT-PCR方法分析GmSg-5基因在根、茎、叶不同组织、籽粒不同发育时期、激素及非生物胁迫诱导的表达情况。[结果]GmSg-5基因CDS全长1 536 bp,编码511个氨基酸,编码蛋白主要由HEME和CPR两个结构域构成,相对分子量为58.6 kD,等电点(pI)为8.95。qRT-PCR分析表明,GmSg-5基因在根中表达量最高;开花后50 d籽粒中GmSg-5基因表达量最高。MJ、ABA诱导根中GmSg-5基因的表达,抑制叶中该基因的表达,H2O2、PEG和NaCl胁迫诱导根和叶中GmSg-5基因的表达。[结论]大豆GmSg-5基因参与多种非生物胁迫应答,在大豆响应和抵制非生物胁迫及激素诱导过程中发挥重要的作用。 相似文献
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[目的]探讨不同大豆基因型苗期磷效率特性。[方法]采用高、低磷土壤盆栽试验,对大豆苗期不同器官的吸收效率和利用效率进行了研究。[结果]低磷胁迫下,磷高效大豆基因型根、茎和叶的吸磷量明显高于磷低效基因型,对磷的吸收能力较强;磷低效大豆基因型的主要障碍是各器官的磷的吸收效率（即吸磷量）较低。在低磷处理下,根、茎和叶的干重与其吸磷量呈显著或极显著正相关,与其磷的利用效率均呈负相关。[结论]不同大豆基因型苗期对低磷胁迫的适应性反应可以从植株的磷营养效率得以综合体现。低磷胁迫下,磷吸收效率即吸磷量是不同大豆基因型苗期磷效率的主要变异来源,磷高效大豆基因型苗期植株根、茎和叶对磷的吸收和累积能力较强是形成较多干物质的营养基础。 相似文献
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半定量RT-PCR法检测低磷胁迫下大豆根系质膜H~+-ATPase基因的表达 总被引：1，自引：0，他引：1
试验以大豆为材料,采用水培方法,以β-微管蛋白基因为内参基因,用半定量逆转录聚合酶链式反应(se-mi RT-PCR法)检测在低磷胁迫下大豆根系质膜H+-ATPase基因表达量的变化,以期建立适于检测该基因表达的semi RT-PCR试验体系。结果表明:在低磷胁迫2 h时,与对照相比基因表达量有所增加,在4 h时相对表达量达到最大,6 h略有下降。这表明大豆根系质膜H+-ATPase基因表达量的增加可能与适应低磷胁迫的逆境有关,半定量RT-PCR法可以用来检测特定基因在不同条件下的表达量。 相似文献
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《江苏农业学报》2016,(1)
为更好地阐明植物中铝-磷之间的关系,以小麦为研究对象,研究了小麦植株内部转移的磷与铝毒害的关系。在水培条件下,利用分根技术(植株根系一分为二,分置A、B两个根室),排除铝、磷在溶液中的直接交互作用,通过磷素的转移研究植株内部转移的磷对铝毒害的作用以及响应。结果显示:通过比较生物量发现,处理1(A室无磷B室无磷)、处理2(A室低磷B室无磷)、处理3(A室高磷B室无磷)、处理7(A室无磷B室无磷)、处理8(A室低磷B室低磷)、处理9(A室高磷B室高磷)地上部和地下部生物量都随着磷浓度的增加而显著增加,但一侧加铝处理的处理5(A室低磷B室加铝)、处理6(A室高磷B室加铝)生物量则降低。比较根尖数、根直径、根长、根体积、光合速率等指标,发现在铝胁迫下处理4(A室无磷B室加铝)、处理5、处理6的B室根系生长指标、植株光合作用等并没有随着磷浓度的增加而增加。可见,在分根处理15 d条件下一侧根系供磷(A室)不能有效缓解另一侧根系(B室)的铝毒害。 相似文献
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不同磷效率大豆基因型苗期吸收氮磷钾的差异 总被引：1，自引：0，他引：1
选用磷低效大豆基因型D03、D05、D17和D18及磷高效大豆基因型D31、D34、D37和D38,采用土培试验,设高（＋P）、低磷（-P）2个处理,分析了不同磷效率大豆苗期吸收氮磷钾的差异。结果表明,（-P）处理下,不同磷高效率大豆基因型根茎叶吸磷量有所不同,根茎叶的干重与吸磷量呈显著或极显著正相关,与磷利用效率呈负相关,但未达到显著水平,根、茎和叶的吸氮量和吸钾量均呈下降趋势。低磷胁迫下,抑制大豆苗期植株对氮磷钾的吸收,但磷高效大豆基因型对低磷胁迫的适应能力明显高于磷低效基因型。 相似文献
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《西北林学院学报》2020,(5)
磷酸转运蛋白PHT1家族是介导植物磷素吸收与转运分配的重要基因家族。从第3代杉木优良无性系洋061中克隆获得1个杉木磷转运蛋白ClPht1;2,并对不同程度磷胁迫下ClPht1;2的时空表达进行分析,为了解杉木磷转运蛋白基因结构和功能表达奠定基础。以转录组测序获得的ClPht1;2核心序列为基础,以杉木洋061无性系根系cDNA克隆为模板,利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆目的基因的全长,采用实时荧光定量PCR技术,检测了杉木洋061无性系在不同组织中ClPht1;2的表达,以及磷饥饿诱导3、10、25 d下ClPht1;2在根中的表达量变化。克隆得到1个杉木PHT1家族基因ClPht1;2(GeneBank登录号:MK450598)。ClPht1;2编码氨基酸序列与日本柳杉磷转运蛋白家族基因编码氨基酸序列相似性为93%,与马尾松、油茶、毛果杨等植物磷转运蛋白家族基因的编码氨基酸序列比对,结果相似性均72%。ClPht1;2基因序列编码区长1 565 bp,编码511个氨基酸,蛋白理论分子量60.024 ku,为疏水蛋白,不具有信号肽,潜在磷酸化位点42个。ClPht1;2所编码蛋白质由12个跨膜结构组成,其中11个为确定跨膜域,多肽链中α螺旋占42.65%,无规则卷曲占42.11%,延伸链占15.25%。ClPht1;2在杉木洋061无性系的根、茎、叶中均有表达,在叶片中的表达量最高,在根中的表达量最低。与正常磷供应相比,根系ClPht1;2的表达水平在低磷胁迫10 d时显著增加,到25 d时下降至正常磷供应时的表达水平;ClPht1;2在无磷胁迫处理3 d时表达量降低,在10 d时表达量显著提高,在25 d时表达量又低于正常供磷水平。ClPht1;2基因具有PHT1基因家族特征结构,在杉木不同组织中均有表达,在杉木根中的表达受低磷胁迫诱导,在叶中的表达量受低磷胁迫诱导不明显,可能为杉木体内低亲和的磷转运蛋白,参与杉木地上部和根中磷的运输和分配。 相似文献
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为了验证铝耐受型丹波黑大豆根尖14-3-3a基因(soybean 14-3-3a,SGF14a)在植物应答铝胁迫中的作用,本研究利用35S组成型启动子和大豆SGF14a的编码区构建植物表达载体pK-35S-SGF14a,在野生型(wild type,WT)烟草中过量表达SGF14a获得3个转基因株系(S11、S19和S23);并用50μmol/L铝处理WT和转基因烟草,分析过量表达SGF14a对烟草铝耐受性的影响.结果表明:过量表达SGF14a的转基因烟草经铝胁迫处理后根的相对生长量比WT高约30%~40%;此外,在没有铝胁迫的正常生长条件下,3株转基因烟草根中可溶性蛋白的含量都比WT高,而用50μmol/L铝胁迫24h后WT烟草和3株转基因烟草根中可溶性蛋白的含量都下降,但转基因烟草根中可溶性蛋白含量仍显著高于WT,并且过量表达SGF14a还可显著提高过氧化物酶、过氧化氢酶以及抗坏血酸过氧化物酶的活性,降低铝胁迫下烟草根中过氧化氢(H2O2)的积累以及氧化胁迫的水平;同时,转基因烟草在低酸土壤中的生长状况也明显优于WT.这说明过量表达SGF14a可增强烟草对铝胁迫的耐受性及其适应酸性土壤生长的能力. 相似文献
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[目的]探明缺磷胁迫下草甘膦对抗草甘膦大豆农艺性状和生理指标的影响,为缺磷条件下抗草甘膦大豆种植时合理使用草甘膦提供理论依据.[方法]以转基因抗草甘膦大豆RR1为材料,采用溶液培养法,在RR1长出真叶时进行缺磷胁迫,第二复叶完全展开时进行4.98 mL/L的41％草甘膦异丙铵盐水剂处理,5d后测定各生理指标,10d后测量农艺性状.[结果]正常供磷条件下,草甘膦处理会降低RR1大豆的叶面积、总根长、主根长、地上鲜重、根鲜重、根冠比、根系活力、根系磷含量和叶片磷含量,而株高、叶片SOD活性和MDA含量增加,但与清水处理差异均不显著(P＞0.05).缺磷胁迫下草甘膦处理的RR1大豆的叶面积、总根长、地上鲜重、根系活力、叶片磷含量和根系磷含量降低,而株高、根鲜重、根冠比、叶片SOD活性和MDA含量增加,其中SOD活性变化达显著水平(P＜0.05).[结论]缺磷胁迫下喷施草甘膦,大豆的根鲜重、根冠比、叶片MAD含量和SOD活性增加,叶面积、地上鲜重、根系含磷量和叶片含磷量减少. 相似文献
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【目的】研究谷氨酰胺合成酶(GS)各基因家族成员在不同蛋白含量大豆生育期间的表达量,认识高蛋白大豆籽粒蛋白质形成的特点.【方法】选择普通栽培大豆、高蛋白栽培大豆和高蛋白野生大豆为材料,研究了整个生育期间GS基因家族各成员在根、茎、叶和根瘤的表达量差异以及不同类型大豆根、茎和叶谷氨酰胺合成酶活性(GSA)的变化.【结果和结论】结果表明:不同蛋白含量大豆各器官中GS基因家族不同成员的表达量具有明显的差异.GSβ1在根、茎、叶和根瘤中都能高效表达;叶中GS2表达量显著升高,超过其他器官和根瘤.GSγ1在根、茎、叶中表达量极低,而根瘤GSγ1的表达量明显增加.生育期内各器官GSβ1及V3~R3期GS总表达量、叶GS2、根瘤GSγ1都表现为高蛋白类型大豆高于普通栽培大豆,这与不同蛋白含量大豆GSA的变化规律基本一致.在生育期间高蛋白类型大豆较普通栽培大豆能更有效地调控GS基因家族各成员的表达,获得GSA是籽粒蛋白质含量较高的生理特点之一. 相似文献