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1.
2.
【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
3.
4.
2017年晚秋蚕在射阳县特庸镇进行抗病毒病家蚕品种"菁松N×皓月N"与常规品种"苏菊×明虎"的对比试养。结果:二个品种龄期相近,习性、产量都没有明显差别,"菁松N×皓月N"对血液型脓病有很强的抵抗力表现,深受蚕农的欢迎。 相似文献
5.
为了选择遗传增益较高的圆角桉(Eucalyptus tereticornis)优良家系和优良单株,对4.4年生圆角桉第2代家系试验林进行生长性状分析与遗传评估。结果表明:参试的103个家系间D(胸径)、H(树高)、V(材积)存在极显著差异。胸径、树高、材积的家系遗传力单株遗传力,两者都在0.5水平以上,表明家系受较强度遗传控制,单株均受中等强度遗传控制。以D、H、V这3个主要生长性状构建圆角桉家系和单株选择指数方程,用一个标准差水平选择出14个圆角桉优良家系,选择强度为13.59%,入选优良家系群体的D、H、V平均遗传增益分别达30.20%、20.55%、74.51%,最优家系为Y19、Y67、Y64;用2个标准差强度水平选择出52株圆角桉优良单株,入选率为3.12%,入选单株主要分布在36个家系中,其中有50%分布在优良家系中,选择效果明显。 相似文献
6.
正1轮状病毒概况轮状病毒(Rotavirus,RV)是导致婴幼儿腹泻最常见的病原微生物。无论是发达国家还是发展中国家,婴幼儿RV感染率均较高。而发展中国家由于人口数量多且医疗卫生条件落后于发达国家,因此RV腹泻的发生率和死亡率显著高于发达国家,调查结果显示全世界每年因为RV感染导致死亡的人数超过40万~([1]),我国每年因感染RV发生腹泻死亡的儿童约3.5万人~([2])。 相似文献
7.
正随着工作和生活压力的增大,城市居民身心需要通过放松进行调理。著名经济学家于光远说:"休闲已成为我们每个人生活实践中的重要内容,从发展规律的角度看,社会文明程度越高,休闲的内涵就越丰富。"大家渴望与自然环境相接触,但客观上讲,风景名胜往往存在路途遥远、消费较高、时间短缺、游览不便等诸多问题。因此,市民在日常休闲时,将目光投向城市近郊的园林苗圃,多功能观光游览苗圃应运而生,给苗圃的多元化发展带来了前所未有的发展机遇。 相似文献
8.
在很多中等职业学校技能教学中,只注重专业理论知识的教学,脱离了实际操作,使学生在毕业以后无法适应企业岗位,鉴于这种情况,中等职业学校就需要进行教学改革。在这种背景下,职业学校中的数控机电专业同样需要进行改变,采取相应措施,保证好教学质量。本文主要是根据目前数控机电专业的现状,从中找出原因,采取相应措施,顺利完成数控专业的教学任务。 相似文献
9.
自噬是将功能异常或不需要的胞内组分降解的细胞学过程,广泛参与真核生物的生长发育过程、对营养缺乏的响应及生物/非生物胁迫反应。NBR1 (Next to BRCA1 gene 1, NBR1)是在植物中发现的最重要的自噬受体,但有关植物NBR1类自噬受体的研究较少,水稻中此类蛋白的研究还是空白。本文通过RT-PCR方法,从水稻日本晴幼苗的cDNA中克隆到一个含有泛素相关结构域(Ubiquitinassociated,UBA)的基因,将其命名为OsUBA。OsUBA的开放阅读框长2538 bp,编码845个氨基酸残基。OsUBA属于水稻中的NBR1类蛋白。OsUBA的启动子区有多个与光、逆境胁迫及激素反应相关的元件; OsUBA基因在水稻花药、正在萌发的种子以及根中的表达量较高,在茎和叶中也有表达; 200μmol L~(–1) ABA处理显著抑制OsUBA的表达,100μmol L~(–1) GA处理后OsUBA的表达略有升高。对OsUBA过表达水稻株系的研究表明,转基因水稻种子的萌发比野生型更快, ABA (3μmol L~(–1))处理显著抑制OsUBA过表达水稻株系种子的萌发, GA (100μmol L~(–1))处理对OsUBA过表达水稻株系种子的萌发略有促进;OsUBA过表达水稻株系的开花时间较野生型明显提前。这些结果表明,水稻NBR1蛋白基因OsUBA的表达和功能可能与对开花时间和种子萌发的调控以及生物/非生物胁迫反应有关。 相似文献