过表达ZmIBH1-1提高玉米苗期抗旱性     

朱芳芳  董亚辉  任真真  王志勇  苏慧慧  库丽霞  陈彦惠 《中国农业科学》2021,54(21):4500-4513

【目的】干旱是严重影响玉米生长发育进程的一个重要因素。挖掘玉米抗旱相关基因,通过转基因功能验证和转录组分析,解析关键基因在响应干旱胁迫过程中的分子调控机制,为抗旱分子育种和遗传改良提供理论依据。【方法】以玉米自交系B104（WT）为背景材料,利用农杆菌介导方法构建过表达ZmIBH1-1转基因株系（ZmIBH1-1-OE）;通过对转基因植株进行草铵膦抗性筛选、标记基因和目的基因PCR检测,以及运用实时荧光定量PCR检测目的基因的表达情况,鉴定阳性植株和株系;以WT和ZmIBH1-1-OE转基因株系为材料,通过干旱处理（20% PEG6000）,进行表型鉴定和耐旱生理生化指标测定,验证ZmIBH1-1的抗旱功能;通过对干旱胁迫下玉米4叶期转录组的比较分析,鉴定出差异表达的基因（differentially expressed genes,DEGs）;结合DAP-seq（DNA affinity purification sequencing）分析,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的下游靶基因,利用基因组可视化软件IGV（integrative genomics viewer）分析ZmIBH1-1蛋白结合候选靶基因的位置,然后通过Dual-Luciferase试验验证ZmIBH1-1蛋白与靶基因的调控关系。【结果】通过玉米遗传转化获得12个转化事件;T₃代中,能同时检测到标记基因Bar和目的基因ZmIBH1-1的植株有458个,实时荧光定量PCR检测结果表明,ZmIBH1-1-OE中ZmIBH1-1的表达量显著高于WT,株系3和株系8表达量最高,将其自交获得T₄代转基因株系用于后续试验。在干旱胁迫条件下,ZmIBH1-1-OE株系存活率、叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及其生理生化指标（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性）均显著高于WT,说明玉米中过量表达ZmIBH1-1赋予玉米更高的耐旱性。转录组分析结果表明,WT与ZmIBH1-1-OE株系在干旱胁迫下有1 214个差异表达基因;Gene Ontology（GO）功能富集分析结果表明,差异表达基因主要涉及生物过程、细胞组分和分子功能,如在生物过程中主要涉及到光合作用、应激响应、脱水响应等;KEGG富集分析表明,差异表达基因主要参与植物激素信号传导、新陈代谢等过程。结合转录组显著差异表达基因和DAP-Seq分析所得到ZmIBH1-1蛋白的靶基因,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的11个候选靶基因,包括2个钙信号相关基因、3个半胱氨酸代谢相关基因、1个bHLH转录因子、1个应激响应蛋白、1个谷胱甘肽转移酶、1个氧化还原过程蛋白和2个乙烯响应因子;基因组可视化结果显示ZmIBH1-1蛋白可以结合靶基因启动子区;随后通过Dual-Luciferase试验进一步表明,ZmIBH1-1蛋白可以直接作用于11个候选靶基因,其中,ZmIBH1-1蛋白可以促进ZmCa-M、ZmSYCO、ZmbHLH54、ZmGlu-r1、ZmCLPB3和ZmP450-99A2的表达,抑制ZmAGD12、ZmCYS、ZmCYSB、ZmERF-107和ZmEIN3的表达。此外,在干旱胁迫下NAC、WRKY、MYB等转录因子在ZmIBH1-1-OE和WT株系中也存在差异表达。【结论】ZmIBH1-1的过表达可以增强玉米苗期的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控乙烯信号通路中的ZmERF-107和ZmEIN3的表达提高玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控钙信号相关基因ZmCa-M和ZmAGD12增强玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白可能通过间接调控NAC、WRKY、MYB等转录因子响应干旱胁迫。  相似文献   

黑果枸杞茎叶生长及其生态化学计量特征对灌水施肥的响应   总被引：2，自引：0，他引：2  

李发奎  李金霞  孙小妹  陈年来 《干旱区研究》2020,(2):452-461

在石羊河中游田间条件下,通过灌水和施肥调节黑果枸杞生长。测定不同时期黑果枸杞茎、叶生长量及其化学计量学特征变化,分析器官水平生长速率与化学计量学特征的关系,验证生态化学计量学理论"生长速率假说"。灌水施肥显著促进了茎长、基径和叶片长、宽及叶干重的生长(P<0.05),而茎长、基径、叶面积和叶干重的相对生长速率与对照之间无显著差异。各处理下黑果枸杞新梢C含量及C∶N、C∶P随生育期进程呈增加趋势,而N、P及N∶P呈降低趋势;灌水和施肥处理后茎C含量及C∶N、C∶P、N∶P低于对照,茎N、P含量高于对照。各处理叶片C、N、P含量在生育期内呈降低趋势,而C∶N、C∶P及N∶P呈增加趋势;灌水和施肥后叶片C含量及C∶N、C∶P、N∶P低于对照,叶片N、P含量高于对照。茎C含量及C∶N、C∶P显著高于叶片(P<0.05),而N、P含量及N∶P显著低于叶片(P<0.05)。生长速率假说认为,生物个体的生长速率与体内的N∶P、C∶P具有负相关关系,与N、P含量呈显著的正相关关系。各处理黑果枸杞茎、叶的生长速率与其N、P含量及C∶P、N∶P总体相关性不显著。表明施肥灌水调节下黑果枸杞茎叶生长及化学计量学特征不支持生长速率假说。  相似文献   

Identification and quantification of anthocyanins in different coloured cultivars of ornamental kale (Brassica oleracea L. var. acephala DC)     

Pengfang Zhu  Zhendong Tian  Zhichao Pan  Xin Feng 《The Journal of Horticultural Science and Biotechnology》2018,93(5):466-473

Anthocyanins are responsible for the colour of many fruits, vegetables, flowers, and coloured-leaved trees. Ornamental kale (Brassica oleracea L. var. acephala DC) is widely cultivated for its colourful inner leaves. To investigate the relationship between the degree of colouration and anthocyanin distribution, content, and composition in ornamental kale, the authors studied the pigment characteristics of five cultivars with different coloured leaves (white, pink, red, purple, and purple-black). Microscopy observation, spectrophotometer, and high-performance liquid chromatography-mass spectrometry (HPLC-MS) analysis of fresh inner leaves revealed that pink, red, and purple colourations were associated with high levels of anthocyanin, while purple-black was the result of the combination of anthocyanins and chlorophyll. In the coloured cultivars, anthocyanins were abundant mainly in the first and second cell layers below the epidermis in both the hypocotyls and inner leaves. No anthocyanin was found in the white-leaved phenotype cultivar. Anthocyanin content increased as leaf colour deepened from pink, red, to purple cultivars, which had little chlorophyll and carotenoid. The authors identified eight anthocyanins in the four coloured cultivars, including one non-acylated, four monoacylated, and three diacylated cyanidin glycosides. Cyanidin-3-(sinapoyl)(feruloyl)-diglucoside-5-glucoside was the most abundant anthocyanin in the four coloured cultivars followed by cyanidin-3-(sinapoyl)-diglucoside-5-glucoside. The analysis of anthocyanin accumulation characterisation provides important information on evaluating colouration patterns in coloured plants, and will be helpful for breeding desired leaf colours in ornamental kale.  相似文献   

杏鲍菇秋葵咀嚼片配方优化与质量标准研究     

赖谱富  陈君琛  汤葆莎  翁敏劼  李怡彬 《核农学报》2017,31(7)

为了优选杏鲍菇秋葵咀嚼片配方,以杏鲍菇粗多糖、杏鲍菇超细粉为主要原料,采用全粉末直接压片技术,选取片重差异、崩解时限、硬度及脆碎度的综合评定值为评价指标,通过响应面法确定最佳配方,并制定产品的质量指标。结果表明,杏鲍菇秋葵咀嚼片的最佳配方为杏鲍菇粗多糖38%、杏鲍菇超细粉49%和黄秋葵超细粉13%,制成的咀嚼片表面光滑、色泽均匀。综上,采用多指标综合评分法优化杏鲍菇秋葵咀嚼片配方是可行的,所得工艺配方稳定可靠,这为我国咀嚼片剂工艺创新及其产业化应用研究提供了新思路。  相似文献   

不同秧龄对沿江地区双季晚稻秧苗素质及产量的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

潘志军  吴小文  陈刚  吴晨阳  张晓红  尹玲  吴文革  吕和平 《中国稻米》2017,(6):97-100

以早熟高产品种上农粳2号和镇稻18为材料,采用常规毯苗机械栽插,分别设置20 d、24 d、28 d、32 d等4个秧龄处理,研究不同秧龄对沿江地区双季晚稻秧苗素质、生育进程、茎蘖动态及产量构成的影响。结果表明,随秧龄天数增加,参试品种的绿叶数、茎基宽和根系盘结力均逐渐升高;与20 d、24 d和28 d秧龄的处理相比,32 d秧龄处理的成熟期提前4~5 d,茎蘖高峰期提早15 d左右,结实率显著升高;与24 d秧龄处理相比,上农粳2号和镇稻18在32 d秧龄处理下的产量分别提高10.26%和20.82%。在秧苗强化化控和苗床管理的条件下,安徽沿江地区常规毯苗机插的栽插秧龄可延长至32 d。  相似文献   

基于科技文献社会网络分析的"一带一路"科技情报安全研究     

牟笛  陈安 《农业图书情报学刊》2018,30(12):24-28

为明确中国在"一带一路"沿线国家所形成的科技网络中处于怎样的位置,面临怎样的科技情报风险,需要采取哪些措施维护中国科技情报安全,应用智库DIIS理论方法,对科学引文索引中2013年-2017年"一带一路"沿线国家论文合作数据进行社会网络分析,应用管理机制设计"七元组"理论开展科技情报安全机制设计。研究结果显示,中国科技情报的暴露程度较高,科技应用的不可控因素、知识产权保护的挑战、科技情报资源流失的风险同时存在,并与各种非传统安全问题相叠加。切实掌握核心技术,维护知识产权,加强政府、社会对科技交流的监管,防止科技情报被非法利用,是保障科技情报安全的主要途径。  相似文献   

白屈菜CmFAD2基因的克隆及植物转化载体构建     

赵露  李俊  周新芳  苑雪琪  朱雅静  魏云洁  许永华 《分子植物育种》2020,(6):1876-1882

通过对白屈菜低温应答过程的转录组分析发现膜脂不饱和化相关基因的表达在一定过程中发生变化,脂肪酸去饱和酶基因FAD2在随温度的变化趋势为正"V"型,且表达量变化显著。利用NCBI等在线软件对序列进行相关生物学信息分析,并对白屈菜FAD家族成员FAD2基因的完整开放阅读框(ORF)进行克隆,并命名为CmFAD2。选用克隆载体pMD-19-T,转化大肠杆菌DH5α,测序验证序列正确性及完整性。将目的基因与植物表达载体pRI-201-AN连接构建重组DNA pRI-201-AN-Cm FAD2,电击法转化农杆菌LBA4404,利用菌液PCR法验证成功。该基因可作为药用植物抗寒品种创制的候选基因。  相似文献   

智慧图书馆微观知识生态系统运行机理研究     

李大莉  陈德云  卜琳琳  丁莉  王秀芳 《农业图书情报学刊》2018,30(12):70-73

伴随多元化时代的来临,用户的知识需求日益多元化、专业化,对图书馆服务提出了新的挑战。对智慧图书馆微观知识生态系统运行机理的研究,能够为新型知识服务提供理论基础,保障知识资源进行有效的优化整合,实现服务升级。文章在简要分析智慧图书馆微观知识生态系统四大要素的基础上,着重从社会发展、技术进步,知识富集、优化调整和需求驱动、服务升级三方面探讨其形成动因,重点分析智慧图书馆微观知识生态系统的生命周期,最后从合作、循环和保障三方面探讨其运行机理。  相似文献   

黑龙江省农产品深加工产业发展现状与对策          下载免费PDF全文

陈美志  章刘成 《农业工程》2018,8(3):70-72

黑龙江省的农产品加工体系已经初步形成，但农业发展主要依赖于“原”字号产品。阐述了黑龙省农产品深加工产业建设存在的问题，通过分析制约农产品深加工产业发展的主要原因，从优化种植结构、整合现有资源、拓宽农产品销路以及提高农产品附加值4个方面提出解决对策。旨在做强食品加工业，上调农产品利润空间，通过“大龙头、大链条、大产业、大品牌的高效农业全产业链”促进粗放农产品向高附加值产品的转变，努力实现从产粮大省到农业强省的新跨越。   相似文献   

Protective efficacy of an H5/H7 trivalent inactivated vaccine produced from Re-11, Re-12, and H7-Re2 strains against challenge with different H5 and H7 viruses in chickens          下载免费PDF全文

ZENG Xian-ying  CHEN Xiao-han  MA Shu-jie  WU Jiao-jiao  BAO Hong-mei  PAN Shu-xin  LIU Yan-jing  DENG Guo-hua  SHI Jian-zhong  CHEN Pu-cheng  JIANG Yong-ping  LI Yan-bing  HU Jing-lei  LU Tong  MAO Sheng-gang  GUO Xing-fu  LIU Jing-li  TIAN Guo-bin  CHEN Hua-lan 《农业科学学报》2020,19(9):2294-2300

We developed an H5/H7 trivalent inactivated vaccine by using Re-11, Re-12, and H7-Re2 vaccine seed viruses, which were generated by reverse genetics and derived their HA genes from A/duck/Guizhou/S4184/2017(H5 N6)(DK/GZ/S4184/17)(a clade 2.3.4.4 d virus), A/chicken/Liaoning/SD007/2017(H5 N1)(CK/LN/SD007/17)(a clade 2.3.2.1 d virus), and A/chicken/Guangxi/SD098/2017(H7 N9)(CK/GX/SD098/17), respectively. The protective efficacy of this novel vaccine and that of the recently used H5/H7 bivalent inactivated vaccine against different H5 and H7 N9 viruses was evaluated in chickens. We found that the H5/H7 bivalent vaccine provided solid protection against the H7 N9 virus CK/GX/SD098/17, but only 50–60% protection against different H5 viruses. In contrast, the novel H5/H7 trivalent vaccine provided complete protection against the H5 and H7 viruses tested. Our study underscores the importance of timely updating of vaccines for avian influenza control.  相似文献