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   

Microstructure and Ultrastructure Changes of Panax ginseng Root Tip that Infected by Cylindrocarpon destructans at Early Stage     

Rong WANG  Wanlong DING  Yong LI  Yuan GAO 《Medicinal Plant》2018,(1):77-79

  相似文献   

果蔬型甜玉米新品种京科甜191的选育     

徐丽  樊艳丽  卢柏山  席胜利  张翠芬  高宁  董会  刘焱辉  史亚兴 《中国蔬菜》2018,1(10):76-78

京科甜191是以超甜玉米自交系T68为母本,自交系T6302为父本,通过杂交选育而成的果蔬型甜玉米品种。果穗筒型,穗长19.0 cm,穗粗5.3 cm,穗行数16~18行,行粒数36~38粒,粒行整齐。籽粒亮黄色,外观漂亮。平均每667 m2鲜果穗产量900 kg左右,出籽率约67.4%。鲜籽粒含粗蛋白2.98%,粗脂肪1.37%,总糖6.7%,口感甜脆清爽,皮薄无渣。播种至采收平均85.4 d(天),适宜京津冀及类似生态区种植。  相似文献   

云南怒江傈僳族自治州古树名木资源现状调查   总被引：1，自引：0，他引：1  

王有兵  李学明  王生  胡昌平  杨建军  陈智明  张正全  董云 《林业调查规划》2020,45(3):132-136

对怒江傈僳族自治州人为活动区域古树名木资源现状进行调查。结果表明:共记录到古树名木496株,涉及36科54属76种,其中有8种国家重点保护野生植物,分别为澜沧黄杉、秃杉、南方红豆杉、云南榧树、千果榄仁、红椿、光叶珙桐和香果树;怒江州古树名木主要分布在乡村街道及远郊野外,占总数的98.8%,63.6%的古树生长在海拔1500~1999 m;古树名木的生长环境及长势总体较好,但保护力度相对薄弱,应采取相关措施加强保护和管理。  相似文献   

辐射诱变对不同遗传背景大豆杂交后代蛋白质和脂肪含量改良   总被引：1，自引：0，他引：1  

董丽杰  李盛有  王雅珍  宋书宏  王文斌  曹永强 《大豆科学》2018,(3):337-341

高蛋白材料匮乏及选育方法单一是辽宁省高蛋白大豆育种中的两个突出问题。为探索高蛋白大豆种质资源创新有效途径,本研究以辽宁省农业科学院选育的辽04Q086、辽08020、辽05086和辽06Q003高蛋白品系为母本,与河北省沧州市农林科学院选育的高蛋白品种沧豆10号进行有性杂交,并对亲本及杂交F_2代进行不同剂量的辐射诱变处理,分析了不同剂量辐射诱变对不同受体的籽粒蛋白质和脂肪含量的改良效果。结果表明:4个大豆品系与沧豆10号杂交衍生的F_3代植株中,低蛋白高脂肪类型所占比例最高,达到了45.0%。4个大豆品系经辐射诱变(~(60)Coγ-14000和~(60)Coγ-16000)衍生的M_1代中,低蛋白高脂肪类型所占比例也分别达到42.5%和40.0%。然而,以杂交F_2代种子为受体进行不同剂量辐射诱变衍生的M_1代植株中,高蛋白低脂肪类型所占比例最高,分别为35.0%和27.5%,蛋白质含量最高达47.0%。本研究表明,以不同遗传背景的高蛋白大豆杂交,并结合辐射诱变选育高蛋白材料是可行的。  相似文献   

紫花槭秋季叶色表达转录组初步分析     

张佳奇  赵东辉  高玉福  荣立苹  李佳霖  翁卓 《分子植物育种》2021,19(21):7075-7083

为了丰富紫花槭转录组数据,进一步开展紫花槭秋季叶片呈色机制研究.本研究以紫花槭秋季转色期三个阶段(前期,中期,后期)叶片为材料,采用高通量测序技术进行转录组初步分析.转录组数据共获得50501条Unigene,有35316条Unigene在数据库中得到注释,其中NR数据库中注释到的Unigene数量最多,共35024条,占69.4％.在注释到的物种中,紫花槭比对的Unigene与甜橙(Citrus sinensis)相似度最高,共有4290条,占12.25％.紫花槭转录组中的Unigene根据GO功能可分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类,共有25375条,其中生物学过程的基因最多,主要聚集于代谢过程和细胞过程等.基于Unigene库的基因结构分析,其中SSR分析共获得12711个SSR标记,占Unigene总数的36％.SSR位点共包含150种重复基元,单碱基重复所占比例最高(7184个,61.86％),四碱基重复、五碱基重复和六碱基重复所占比例较低.Unigene库中共有328239个SNP位点,发生频率为1/190 bp,SNP位点分为转换和颠换两种类型的碱基替换方式,其中碱基转换位点213787个(65.13％),碱基颠换位点114452个(34.87％),碱基转换类型发生频率高于颠换类型.6种单碱基变异中,2种转换类型A/G、C/T的发生频率分别为33.03％和32.10％;4种颠换类型中A/T发生频率最高,为11.52％;C/G发生频率最低,为5.79％.紫花槭转录组秋季叶色表达的转录组分析,可为紫花槭叶色基因调控、定向分子育种和培育彩叶新品种提供研究提供基础的数据信息.  相似文献   

辣椒种质资源形态学性状相关性、主成分与聚类分析   总被引：5，自引：0，他引：5  

赫卫  张慧  董延龙  王莹 《北方园艺》2018,(4):9-17

以全国各地搜集的205份辣椒种质为试材,观测28个形态性状,并对其进行相关性、主成分和聚类分析研究。结果表明:辣椒形态学性状间存在较高相关性,单株果数、叶形、株型、果形、茎绒毛、花梗着状、熟性、花柱色是最关键的性状。6个主成分的方差累积贡献率为50.653%,暗示这28个性状代表了更多的性状改良方向。主成分归纳为形态因子、产量因子、熟期因子、色彩因子,呼应聚类分析的主要区分依据果形、单株果数、熟期和果色,将205份种质分成7类,有效区分了不同的品种。说明在改良形态性状时,按育种目标的要求选取主要性状,同时也要注意与其它性状间的关联。  相似文献   

基于分层MANET的区域云数字图书馆研究     

董菲菲 《农业图书情报学刊》2018,30(9):95-98

考虑到MANET网络充分的灵活性及高效能的优势,选取其作为云数字图书馆的服务网络：在云数字图书馆的相关理论研究基础上,提出了基于MANET的分层区域云数字图书馆模型,该模型包括了5层,MANET用户层,高速MAN网络层,门户网站层,虚拟数字图书馆接口层,云图书馆运行维护中心层。经过模拟实验,证明了该模型具有高效能,可靠性,安全性,能很好满足用户需求。  相似文献   

捕食线虫性真菌的分离培养及分布规律   总被引：6，自引：1，他引：5  

杨晓野  杨莲茹  刘珍莲  董世娟  考桂兰 《中国兽医学报》2003,23(4):344-347

对自然界中的捕食线虫性真菌进行了分离和种属区分，并对分布规律进行了研究。从土壤、粪便等材料中获得了2类活性较强的捕食线虫性菌株：即套捕型(hooping)捕食线虫性真菌和粘捕型(sticking)捕食线虫性真菌。主要的代表种类有3种。这些捕食线虫性真菌在捕食性结构分生孢子形态及某些生物学特性上有一定差异。套捕型捕食线虫性真菌代表种为少孢节丛孢菌(Arthrobotrys oligospara)和梨形指环菌(Dactylaria pyriformis)，它们以菌环、菌网作为捕食性结构(器官)，以套捕方式杀灭线虫幼虫。梨形指环菌可产生多量厚垣孢子(chlamyalospore)。粘捕型捕食线虫性真菌代表种为纺锤隔指孢菌(Dactylella ellipsospora)。可形成菌结捕食线虫性结构，以粘捕的方式杀灭线虫幼虫。结果表明：捕食线虫性真菌在土壤和家畜粪便中的分离率是40．41％；此类菌适合于生存在阴暗、潮湿、富含腐植质的环境中。在温暖季节时，采用0．4g／L玉米粉琼脂培养基(CMA)易于对其进行分离培养。  相似文献   

中国高粱光温类型的初步研究     

邢荣 《山西农业大学学报(自然科学版)》1990,(2)

1、在短光照或温室条件件下高粱品种出苗～抽穗期日数显著缩短,供试品种平均比对照分别缩短12.5天和13.635天,缩短百分率分别为18.8和20.5;伴随苗穗期日数的缩短,叶片数在短光或温室条件下分别减少3.9和4.275片,减少百分数分别为22.24和24.22;株高分别降低60.15和47.65厘米,降低百分数为25.88和20.5,表明光、温直接影响高粱的生育进程和器官建成的数量与结构。 2、高粱品种生育日数变化主要反映在出苗～抽穗期。出苗～抽穗日数在短光或温室条件下分别减少18.8％和20.5％.而抽穗～成熟日数仅减少5.1％和8.3％,表明高粱出苗～抽穗期是光温反应的最大效应期。 3、不同品种在短光或温室条件下性状变化的趋势一致,但程度明显不同;同一品种同一性状在上述条件下变化程度也不同。根据供试品种对光温敏感的程度划为四大类群,其数量与地理分布如下: Ⅰ、光温敏感型,占试验品种总数的20％.分布在长江以北,辽宁以南地区。Ⅱ、温敏感型,包括温敏感光中度敏感型和温敏感光迟钝型,占25%,分布在黄河以北,北纬45℃以南的山西、内蒙、辽宁、河北北部和吉林南部。Ⅲ、光敏感型、包括光敏感沮中度敏感型和光敏感温迟钝型,占12.5％,分布在黄河(北纬35°)以南,南岭(北纬25°)以北地区。Ⅳ、中度敏感型占42.5％,分布广且没有明显的地带性。试验未发现对光、温都迟钝的类型。北方温敏感型品种较多,短日性较弱,南方光敏感型品种较多,短日性强、感温性中等或较弱。不同光温类型的形成、分布与其所处的生态环境即光温条件和栽培制度密切相关。 4、温敏感型和光敏感型中早熟品种较多,占86％,光温敏感型品种既有早熟的,中熟的、也有晚熟的,所以光温敏感的品种不一定全是早熟品种,而晚熟品种也并非对光温反应不敏感。中度敏感型品种也有早熟、中熟和晚熟之分。在不同光温条件和栽培制度下,不同光温类型熟性变化的主导因素不同。 5、光、温在形成高粱不同类型过程中的效应是相互联系而又有区别的,光、温效应对不同环境下的不同类型有主次之分,大小之别;光、温效应在高粱不同发育阶段既是同步性的,又是顺序性的。  相似文献