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   

黄皮种质资源抗氧化特性的鉴定与评价     

陆育生  彭程  常晓晓  陈喆  林志雄  潘建平  邱继水 《经济林研究》2020,38(2):17-25

【目的】了解黄皮种质资源的抗氧化特性及其抗氧化作用的物质基础,为高抗氧化能力黄皮新品种的选育和利用提供参考依据。【方法】以农业农村部广州黄皮种质资源圃中保存的120份种质为材料,测定并比较了不同种质的抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical,DPPH)清除能力、铁离子还原抗氧化能力(Ferric reducing antioxidant power,FRAP)之间的差异,并利用统计分析软件进行了聚类分析和相关性分析。【结果】测定结果表明:120份黄皮的抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量和DPPH清除能力、FRAP抗氧化能力的变幅分别为328.8～1862.3、3.8～371.6、535.6～3 964.4与135.3～1 255.3、86.8～1 387.5 mg·L~(-1),表现出明显的基因型差异;不同来源地和不同类型黄皮种质之间其抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量和DPPH清除能力、FRAP抗氧化能力均存在较大差异。采用K-mean cluster快速聚类法可将120份黄皮种质聚为6大类群,第1、第2、第3、第4、第5与第6类群分别由32、11、3、26、7和41份种质组成。相关性分析结果表明:DPPH清除能力、FRAP抗氧化能力与其抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量间均呈极显著正相关(P 0.01)。【结论】不同黄皮种质的抗氧化能力和抗氧化物质含量间均存在明显的差异,说明其遗传多样性丰富。抗坏血酸、总黄酮和总多酚是黄皮抗氧化作用的重要物质基础。  相似文献   

广州从化南平村风水林植物群落学特征及规划建议     

李磊  李许文  倪建中  代色平 《江西林业科技》2019,47(1)

  相似文献   

糙皮侧耳黄斑病一种新病原菌的鉴定及生物防治     

赵慧  刘靖宇  常明昌  孟俊龙  张明亮 《食用菌学报》2019,(2)

黄斑病是严重影响糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)产量和品质的一种细菌性病害。本研究从山西省糙皮侧耳生产区采集的黄斑病样品中分离到病原菌菌株HB-1,对其进行了形态观察、分子鉴定与生理生化指标测定并研究了醋酸杆菌菌株BA15发酵液对该病原菌的防治作用。结果表明:该病原菌与公认的糙皮侧耳病原菌托拉斯假单胞杆菌(Pseudomonas tolaasii)不同,为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);醋酸杆菌BA15发酵液对HB-1具有显著的抑制作用。本研究结果为糙皮侧耳黄斑病病原菌的鉴定及生物防治提供了参考。  相似文献   

聚乙二醇对表面改性CNF/PLA复合材料性能的影响     

白舒扬  韩晨阳  倪忠进  倪益华  吕艳  叶晓平 《林业工程学报》2020,5(2)

目前,溶液浇铸法制备纳米纤维素/聚乳酸复合材料,常将纳米纤维素直接加入聚乳酸,导致制备的复合材料各项机械性能普遍降低。为了改善其机械性能,笔者采用聚乙二醇2000作为塑化剂处理纳米纤维素,制备聚乳酸/纳米纤维素/聚乙二醇三相复合材料。通过对复合材料的微观形貌观测,力学性能分析和热稳定性分析来确定聚乙二醇的影响机制。试验结果表明,添加2%～4%聚乙二醇2000的三相复合材料的拉伸强度、撕裂强度与断裂伸长率得到了提高,材料的热稳定性相对纯聚乳酸发生了下降。而随着聚乙二醇含量逐渐增加至8%,材料的拉伸强度、撕裂强度与断裂伸长率都出现了降低,而其热稳定性回升,复合材料的玻璃化转化温度(TG)大约提升了5～6℃。同时,研究发现保持一定的聚乙二醇/纳米纤维素添加比例可获得分散均匀、性能优良的复合材料,团聚现象明显减少。综上,经过一定量的聚乙二醇2000表面改性可促进纳米纤维素在聚乳酸中的均匀分散,从而增强复合材料的综合机械性能。  相似文献   

Arduino物联网系统在连栋大棚中的选型与设计   总被引：1，自引：0，他引：1  

张海峰  郑妍妍  张宇  李杨  苏戈  冯一新 《北方园艺》2018,(5):184-187

针对物联网技术在设施蔬菜种植研发及应用成本过高的现状,提出了一种应用于连栋蔬菜大棚的物联网系统选型及构建方案,该方案以Arduino单片机(WeMos D1)为核心,选用性价比高的传感器和开源免费的软件系统,以较低的经济成本和技术难度实现连栋大棚的空气温湿度、二氧化碳浓度、土壤含水量、光照强度的实时监测以及设施控制,为农业信息技术开发人员提供了一种新的技术解决方案。  相似文献   

香菇产α-半乳糖苷酶的液体发酵工艺优化     

陈博文  李贞蓉  常明昌  徐丽婧  孟俊龙 《食用菌学报》2018,(2)

以菌丝体干重和发酵液中α-半乳糖苷酶活性为指标,在单因素实验的基础上用响应面法优化香菇(Lentinula edodes)液体发酵工艺。最佳发酵条件为发酵培养基含5.39%葡萄糖、0.6%蛋白胨、0.89%瓜尔豆胶、0.1%磷酸二氢钾、0.05%硫酸镁,培养基初始pH 6,接种量9%,温度26℃,转速160r/min,发酵20d,在此条件下香菇菌丝体干重达1.93g/L,发酵液中α-半乳糖苷酶活性为2.26U/mL,与优化前相比,分别提高了22.15%和29.88%。实验结果为香菇α-半乳糖苷酶的开发提供了科学的数据。  相似文献   

琼脂糖扩散法测定加酶饲料中微量纤维素酶活力的研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

罗长才 李莲刘亚力  汪黛鹰朱报常 《饲料广角》2003,(23):24-27

采用琼脂糖扩散法对加酶饲料中所含的微量纤维素酶活力进行了测定，并与其它方法进行了比较。试验结果表明，该方法具有灵敏度高、特异性好、操作简单、所需设备少等优点，可在加酶饲料进行纤维素酶活力的测定中推广使用。  相似文献   

实验家兔肝球虫病的组织病理学的初步观察     

杨元清张超威  吴嘉彤常正山 《中国兽医寄生虫病》1994,2(3):53-54

实验家兔肝球虫病的组织病理学的初步观察杨元清，张超威，吴嘉彤，常正山（中国预防医学科学院寄生虫病研究所）球虫病为一种动物寄生虫病，其分布甚为广泛，该原虫主要寄生于细胞内，基于其繁殖迅速，因而对宿主细胞的破坏极为严重，大量感染时，常可使动物发育不良或导...  相似文献   

呼和浩特市大气污染状况的研究及遥感信息的利用   总被引：1，自引：0，他引：1  

张韬  常同元 《内蒙古林学院学报》1996,18(2):61-69

利用遥感技术结合地物波谱测定和叶表面内大气污染元素的含量测定分析研究大气污染是一种有效可靠的方法。克服了常规大气监测的弊病。充分显示了快速、准确的优越性。为城市规划和环境的综合治理提供了可靠的科学依据。  相似文献