大豆GmbZIP16的抗旱功能验证及分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵婉莹  于太飞  杨军峰  刘沛  陈隽  陈明  周永斌  马有志  徐兆师  闵东红 《中国农业科学》2018,51(15):2835-2845

【目的】通过分析干旱条件下大豆的转录组数据,筛选获得大豆锌指蛋白GmbZIP16,对其进行功能验证,确定GmbZIP16参与大豆抵抗干旱的分子机理。【方法】大豆干旱转录组数据分析得到上调倍数较高的锌指蛋白GmbZIP16,以大豆cDNA为模板克隆获得GmbZIP16。并通过In-Fusion连接酶技术,构建pCAMBIA1302- GmbZIP16和pCAMBIA3301-GmbZIP16表达载体。通过液氮冷冻法将重组载体pCAMBIA1302- GmbZIP16和pCAMBIA3301-GmbZIP16分别转入农杆菌GV3101和大豆发根农杆菌K599的感受态细胞中,通过农杆菌侵染拟南芥花序以及大豆子叶节技术,产生过表达拟南芥植株以及过表达大豆毛状根复合体植株。通过半定量RT-PCR和qRT-PCR分析,确定GmbZIP16在转基因拟南芥和大豆毛状根中能够超表达。分别将正常条件下生长2周龄的转基因和野生型拟南芥植株转移至含有不同PEG浓度（6% PEG和8% PEG）的MS0培养基上继续培养7 d,观察转基因拟南芥和对照野生型拟南芥之间的生物量差异;利用qRT-PCR分析转基因拟南芥和野生型拟南芥植物体中胁迫相关的基因表达情况。将生长良好的转GmbZIP16大豆毛状根复合体施加25% PEG处理1周后,分别采取转GmbZIP16大豆毛状根复合体和转空载体大豆毛状根复合体的叶片,用酶标仪测定植株的脯氨酸、丙二醛和叶绿素的含量。【结果】通过PCR技术扩增得到正确的GmbZIP16序列,通过农杆菌转化技术得到2个稳定过表达的转GmbZIP16拟南芥株系。通过对转基因拟南芥的表型鉴定发现转基因拟南芥在干旱处理下的生物量（鲜重和根长）及存活率比野生型显著提高。在过表达GmbZIP16拟南芥植株中,一些与胁迫相关的基因的表达要高于在野生型,如RD29B、DREB2A和P5CS。转GmbZIP16大豆毛状根复合体植株在25% PEG处理1周后,大豆毛状根复合体叶片中叶绿素和脯氨酸的含量要显著高于转空载体大豆毛状根复合体叶片中叶绿素和脯氨酸的含量,而转GmbZIP16大豆毛状根复合体叶片中丙二醛的含量显著低于转空载体大豆毛状根复合体叶片中丙二醛的含量。【结论】在拟南芥中过表达大豆GmbZIP16提高了转基因拟南芥的抗旱性。过表达GmbZIP16可以提高转基因大豆毛状根复合体对干旱的抗性。GmbZIP16提高植物的抗旱性主要是通过影响与抗逆相关基因的表达来实现的。  相似文献   

覆膜喷灌对玉米秸秆腐解率和土壤酶活性影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵凤艳  胡振帮  高照亮  原万坤  马有志  刘庆华 《灌溉排水学报》2010,29(5)

通过田间试验,对覆膜与喷灌条件下玉米秸秆还田有机物料腐解情况和土壤酶活性季节动态变化进行了研究。结果表明,与玉米常规种植比较,覆膜加喷灌、覆膜与喷灌使玉米秸秆腐解率提高了2.1%~16.7%,对玉米秸秆腐解率大小影响的顺序为覆膜加喷灌、喷灌、覆膜;在玉米秸秆腐解过程中,各处理对土壤转化酶活性和土壤磷酸酶活性均有不同程度的促进作用,分别提高了2.3%~43.5%和1.9%~46.6%;对土壤脲酶活性的影响表现为先抑后促,既在玉米秸秆腐解60 d时表现抑制作用,脲酶活性降低了16.8%~20.7%,相对湿度越大降低幅度越大;120 d时有促进作用,脲酶活性提高了1.1%~18.5%。  相似文献   

以小麦根尖分生组织细胞核及染色体制备高分子量DNA   总被引：2，自引：0，他引：2  

郭东伟  佘茂云  李连城  陈耀峰  陈明  徐兆师  马有志 《作物学报》2006,32(12):1920-1923

为了克服以叶片为材提取HMW DNA的局限性,优化了一套简便、实用的提取方法。该法以细胞周期同步化处理的根尖分生组织为材,利用机械匀浆释放细胞核或中期染色体制备悬浮液,再以蔗糖密度梯度离心和流式分选技术分别分离细胞核和染色体,经去蛋白、酶切,透析获得HMW DNA。经检测,来自200条根尖（10个胶块）的HMW DNA的浓度约为4~20 ng/µL,而连接、转化后的BAC克隆平均插入片段超过100 kb。证明该法适用于提取HMW DNA以构建BAC文库。  相似文献   

病毒复制酶基因Nib8和ERF转录因子W17基因枪法共转化小麦   总被引：5，自引：0，他引：5  

刘永伟  徐兆师  杜丽璞  徐惠君  李连城  马有志  陈明 《作物学报》2007,33(9):1548-1552

将对小麦黄花叶病毒表现高抗的复制酶基因Nib8和具有广谱抗病性的ERF基因W17分别构建到单子叶高效组成型表达载体上,采用基因枪共转化法转化到小麦品种扬麦12和扬麦16中,PCR检测共获得Nib8基因的阳性转基因植株42株,W17基因的阳性转基因植株48株,及两个功能基因均为阳性的转基因植株6株。以扬麦12为受体的转化率分别为1.53%(Nib8)、4.87%(W17)和0.42%(Nib8+W17);以扬麦16为受体的转化率分别为2.05%(Nib8)、0.86%(W17)和0.20%(Nib8+W17)。对两个功能基因都呈阳性的6个植株进行Southern blotting分析,进一步证实功能基因已经整合到小麦基因组中。本研究为获得具有综合抗病性的小麦新材料奠定了基础。  相似文献   

小麦流式分选染色体的鉴定     

郭东伟  胡甘  佘茂云  李连城  陈明  徐兆师  马有志 《作物学报》2008,34(1):89-94

构建染色体BAC文库对于简化拥有庞大基因组植物的测序、物理作图和基因克隆具有重要意义。分选染色体的鉴定是整个文库构建过程的关键环节之一。 本文在前人研究的基础上, 分别采用荧光原位杂交(FISH)、原位PCR(C-PRINS)和PCR方法, 对分选的6VS、3B和7BL染色体(臂)进行了鉴定。结果表明, 这3种方法都能对流式分选染色体进行有效鉴定, 其中PCR法速度最快、重复性好, 但结果不具可视性、也不能鉴定分选纯度; 而FISH法重复性好、结果具有可视性、能够鉴定分选纯度, 但操作程序复杂耗时, 受探针特异性的限制; C-PRINS法则综合了上述两种方法的优点, 是最具潜力的鉴定方法, 如果与液体原位杂交相结合, 有可能为解决染色体分选问题开辟新的途径, 但也存在重复性差、杂交信号不稳定的缺点。  相似文献   

披碱草(Elymus dahuricus)焦磷酸化酶基因EdHP1的克隆及功能鉴定   总被引：1，自引：0，他引：1  

董建辉  陈明  徐兆师  张晓科  李连城  马有志 《麦类作物学报》2008,28(3):364-371

为了从抗逆性优良的牧草中挖掘新的耐盐、抗旱基因,进而为作物分子育种提供优良的基因资源,采用RACE(Rapid-Amplification of cDNA Ends)方法,克隆了披碱草的焦磷酸化酶基因EdHP1,其全长序列包含2310bp,编码770个氨基酸,含有14个跨膜区,是一个典型的膜蛋白,同时包舍三个保守区(CS1、CS2和CS3).氨基酸同源性比较发现,EdHP1与来自大麦等10种高等植物的焦磷酸化酶基因的同源性大于86%.EdHP1基因的表达受干旱、高盐和低温等非生物胁迫的诱导.功能分析证明,EdHP1基因能够显著提高转基因烟草对干旱、高盐胁迫的抗性,可用于作物的抗逆遗传改良.  相似文献   

Rd29A启动子在小麦幼胚愈伤组织中的活性研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

高世庆  陈明  马有志  程宪国  杜丽璞  徐惠君 《作物学报》2005,31(2):150-153

来自拟南芥的Rd29A基因受干旱、高盐及低温诱导表达,编码一种与LEA蛋白相似的亲水性很强的蛋白。用Rd29A启动子控制GUS报告基因的表达构建载体,通过基因枪介导转化小麦幼胚愈伤组织,经过分子生物学检测及在PEG胁迫条件下的GUS组织化学染色证实了Rd29A启动子在小麦愈伤组织中能够诱导GUS基因的表达。  相似文献   

豌豆终止子rbc-T在转基因小麦研究中的应用     

王小婷  黄锁  徐兆师  李连城  马有志  陈明  闵东红 《作物学报》2017,43(8):1254-1258

目前常用的转基因载体元件大多为真菌或细菌来源,引发对转基因食品安全性的担忧。本研究克隆了豌豆终止子rbc-T,并用其替换农杆菌终止子nos-T构建转化载体,利用基因枪法将携带Ubi启动子、GUS基因和终止子rbc-T组成的最小表达框片段转化普通小麦,同时以带有nos-T终止子的载体为对照,经过PCR检测筛选获得T2代稳定遗传的转基因小麦株系。GUS组织化学染色及酶活定量分析结果表明,带有nos-T及rbc-T的转基因小麦中均能检测到GUS基因不同程度的表达。因此认为,豌豆终止子rbc-T可以代替农杆菌终止子nos-T用于小麦的转基因研究。  相似文献   

转TaEBP基因小麦新品系G258抗旱性研究     

何莎  闵东红  南炳东  徐兆师  陈明  李连城  马有志 《干旱区资源与环境》2012,(12):167-171

以转TaEBP基因小麦新品系G258及其受体亲本衡观35种子为材料,研究了20%PEG人工模拟干旱胁迫对参试材料种子萌发期的胚芽鞘长度、胚根数、主胚根长度的影响。在此基础上,结合盆栽控水法研究了水分胁迫对转基因小麦新品系生长发育中后期抗旱相关生理生化及形态指标的影响。结果显示:在20%PEG模拟干旱胁迫下,参试材料的胚芽鞘长、胚根数、主胚根都有所降低,而G258降幅较小,并且在同一胁迫下胚芽鞘长度、胚根数、主胚根指标都优于HG35;盆栽控水条件下,随着水分胁迫加剧和生长发育的推进,参试材料的水分利用率呈下降趋势,而转基因小麦G258下降幅度较小。丙二醛含量呈上升趋势,对照品种HG35上升幅度更大,G258上升幅度较小;在中度和重度胁迫下,转基因小麦G258每一生育期脯氨酸、ABA含量都明显高于对照品种HG35。上述结果表明,转基因小麦新品系G258具有较强的抗旱节水性能。  相似文献   

谷子非特异性磷脂酶C基因SiNPC4的克隆及功能分析     

胡利芹  薛飞洋  李微微  王二辉  徐兆师  李连城  周永斌  贾冠清  刁现民  马有志  陈明 《作物学报》2015,41(7):1017-1026

非特异性磷脂酶C(NPC,nonspecific phospholipase C)水解磷脂酰胆碱或磷脂酰乙醇胺产生第二信使二酰甘油(DAG),NPC类基因在植物处于干旱、高盐、低磷等非生物胁迫条件下时发挥重要的作用,并参与脱落酸(ABA)、油菜素内酯(BL)等激素信号传导途径。本研究以谷子品种龙谷25为试验材料,通过序列比对,克隆到一个新的NPC类基因,命名为Si NPC4。该基因被定位在谷子第8条染色体上,编码区全长2877 bp,由3个外显子和2个内含子组成,编码512个氨基酸,蛋白分子量为56.77 k D。系统进化树分析表明该基因位于NPC基因家族第3亚族,保守结构域分析表明该蛋白含有保守的磷脂酶结构域和4个基序。亚细胞定位结果显示,Si NPC4蛋白被定位在细胞质、细胞膜、细胞核中。基因表达谱分析结果表明,该基因主要在谷子根部表达,并受干旱、盐、低温、黑暗、ABA、BL、赤霉素(GA)和茉莉酸甲酯(Me JA)等的诱导表达。将Si NPC4基因转入拟南芥中,转基因拟南芥与野生型拟南芥相比对ABA和BL激素的敏感性降低,推测该基因可能作为负调控因子参与植物对ABA和BL激素的响应过程。在干旱和高盐处理下,过表达植株与野生型植株长势没有明显差异。  相似文献