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   

苜蓿次生胚遗传转化系统优化     

金太成  王悦  吴艳菊  孟大伟  杨丽萍 《分子植物育种》2019,17(20):6685-6690

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红松与色赤杨混交林改土效果显著     

王玉江  初晓丽 《新农业》2009,(11):47-47

红松阔叶混交林是长白植物区系顶级群落，由于长期受到人为采伐等非自然因素的干扰，现存量极少，代之形成了大面积红松、落叶松纯林和生产力低下的杂木林。红松人工纯林由于树种单一，导致林分的土壤肥力逐年下降。近年来，通过营造阔叶红松混交林、人工诱导阔叶红松林等措施，培育了大面积红松阔叶混交林，其中色赤杨与红松混交林是较为成功的一种混交林分，现将草河口地区红松与色赤杨混交林改土效果总结如下。  相似文献   

拖拉机维护保养及常见故障的排除     

李云霞  张书丽 《农民致富之友》2009,(18)

拖拉机是大家非常熟悉的农用机械,我国也是拖拉机的使用大国.然而近几年来.拖拉机使用故障频繁发生,严重影响了拖拉机的寿命,阻碍了农村经济的发展为使拖拉机经常处于良好的技术状态,必须设法防止和减少故障的发生.除坚持按照使用说明书的规定维护保养外,在农闲时期的保养与维护也是预防拖拉机发生故障的重要措施之一.  相似文献   

山西省种子协会一九八五年年会在太原召开     

牛步菊 《种子科技》1986,(1)

山西省种子协会于3月24日至29日在太原召开了1985年年会,参加会议的有协会理事和学组成员,共90多人。这次会议内容主要有5项: 一、以种子工作体制改革的问题,分5个学组进行论证。题目是:①种子经营  相似文献   

商品虾的运输技术     

杨朱森  周丽彬 《农村实用科技》2004,(1):39-39

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对辽宁省果树低产园改造和宜果荒地开发的意见     

于忠宪  高月菊 《北方果树》1995,(4):14-15

对辽宁省果树低产园改造和宜果荒地开发的意见于忠宪，佟海恩，高月菊（辽宁省果蚕技术指导站沈阳ｌ１００３６）（辽宁省农业技工学校）果树生产是我省种植业中的一项支柱性产业，是农民脱贫致富奔小康的重要门路，在发展“两高一优”农业中起着重要作用。１９９０年由省...  相似文献   

长白山区植物区系特点     

杨野  牛丽君 《长白山自然保护》1996,(1):14-17

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早春奇葩--侧金盏花     

连立峰  娄凤菊  刘岩  李玲 《吉林蔬菜》2001,(3):43-43

侧金盏花（Ａｄｏｎｉｓ ａｍｕｒｅｎｓｉｓ Ｒｅｇｅｌ ｅｔ Ｒａｄｄｅ）毛宜科侧金盏花属的一种在北方自然界早春最早开放的花之一，多年生草本植物，亦称金盏花、福寿草、冰凉花。原产于我国东北，生长在海拔５００～９００米间，喜生长在杂木疏林下、林缘、坡地中下部、背风向阳处、腐殖质较多的肥厚土壤上。耐阴、耐寒不耐旱，不择土壤。 侧金盏花植物学特征明显，在万物复苏之初，早春３月份开始开花，很容易识别。通常根状茎粗短，近茎部有数个褐色或白色的膜质鞘。株高３０ｃｍ左右；叶互生，长１０ｃｍ，二回羽状复叶，小叶深分…  相似文献   

种子包衣综防花生病虫害及增产效果的研究     

刘国生  温美菊 《青岛农业大学学报(自然科学版)》1994,11(A06):128-131,190

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