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   

黑龙江省进口俄罗斯木材中截获有害生物疫情分析     

徐海忠  王冬梅  张晨  赵亮  汪佳蓉  杨扬  李洪  吕春艳  张筱 《林业科技》2018,(5)

根据黑龙江省各口岸进口俄罗斯木材总体变化趋势,梳理分析了全省2011~2017年进口俄罗斯木材疫情截获总体情况,其结果表明:全省进口俄罗斯木材害虫截获数量和种类近年来趋于稳定,且略有增长。对外来林木害虫给黑龙江省林业造成的影响进行风险分析、开展讨论的同时提出黑龙江省外来林木害虫疫情防控措施。  相似文献   

干热河谷不同滴灌模式对鲜食大豆生物量分配、产量及水分利用效率的影响     

李建查  潘志贤  李坤  岳学文  史亮涛  张雷  王艳丹  何光熊  孙毅  和润莲  段琪彩  方海东 《江西农业学报》2020,32(12):21-25

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浅谈“南水北调”西线工程对临泽县水资源利用与生态环境保护的促进作用     

鲁娟  方龙忠 《农业科技与信息》2019,(11)

本文通过对临泽县水资源现状、水资源利用与生态环境方面存在的问题进行分析,阐述了"南水北调"西线工程对临泽县水资源利用与生态环境保护的促进作用,为从根本上解决临泽县水资源紧缺的问题提供方案。  相似文献   

发动全社会力量推进大规模国土绿化     

国家林业和草原局办公室 《绿色中国(A版)》2020,(1)

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植物在风景园林建筑设计中的应用     

和泽伟 《花卉》2020,(2):89-90

植物作为一种非常重要的景观元素,在风景园林建筑设计中应用十分广泛。在风景园林设计中应用植物能有效突出该设计的观赏性,与周围的构筑物形成组景,使整个设计富有生态气息。本文将主要分析植物在风景园林建筑设计中的作用以及存在的问题,最后有针对性地提出植物在风景园林设计中如何应用的策略。  相似文献   

水稻新品种90—3灌浆特点研究初报     

刘国健  张秀和 《河北农垦科技》1994,(4):30-33

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浅谈农机监理工作如何适应西部大开发的新形势     

武建忠  刘志强 《农村牧区机械化》2001,(4):36-38

国家西部大开发战略在今年进入实质性实施阶段 ,特别是加强基础设施建设和生态建设 ,为农业机械化提供广阔的发展空间和良好的发展机遇。我国即将加入 WTO,“入世”后将给整个国民经济带来重大影响 ,农业机械化也不例外。面对农机化前所未有的发展机遇 ,农机行业必须认清形势 ,把握机遇 ,准确地找到新时期农机工作的最佳切入点。无论是农业产业结构的调整、还是农业基础设施建设、生态环境的治理 ,都离不开机械化手段 ,这就对农机安全监理工作提出了更高的要求 ,不仅加大了农机安全监理工作的工作量 ,更增加了对工作质量的要求。伴随着农…  相似文献   

森林保护工作需要注意的几个问题     

范布和 《内蒙古林业》2001,(7):9-9

西部大开发将生态环境建设作为根本和切入点，又将林业建设作为生态建设的主体，为林业工作提供了千载难逢的历史机遇，提出了更高的要求。为抓住机遇，把阿盟林业工作搞上去，当前，在森林保护方面要特别注意以下几个方面的问题。 　　一、森林防火问题。贺兰山、额济纳两大林区自新中国成立以来未发生重大森林火灾。但目前防火形势十分严峻，其主要原因：一是贺兰山林区山高坡陡，额济纳胡杨林线长、面广，加之两大林区实施退牧还林、围栏封育工程后，林区内林草生长茂盛，地表植被增多，火险隐患明显增加；二是去冬今春以来全盟干旱少…  相似文献   

长—751激素喂蛋鸡效果好     

张映宪  孙建忠 《农业科技与信息》1990,(1):15-15

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