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   

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   

川西北地区上二叠统吴家坪组凝灰岩分布地震预测     

徐敏  臧殿光  江娜  徐宝亮  郑虹  龚立  杨晋蓉 《长江大学学报》2021,18(3):21-28

通过对川西北地区的老井进行复查,发现多口井在上二叠统吴家坪组存在大套的凝灰岩,对上述井的地质、测井、地震资料综合分析发现,凝灰岩的岩性以凝灰质泥岩、凝灰质粉砂岩、凝灰质灰岩、沉凝灰岩、凝灰岩、凝灰质白云岩为主,次生溶蚀孔隙发育;凝灰岩在测井曲线和地震剖面上均有明显的响应特征:在测井曲线上表现为明显的低纵波速度、高自然伽马特征,凝灰岩底界在地震剖面上均表现为波峰反射特征.为此,采用模型正演分析技术及波阻抗反演技术,首次对四川盆地川西北地区晚二叠世吴家坪组凝灰岩的分布进行了地震预测:双鱼石构造-剑阁区块的北部地区凝灰岩分布最厚,南部减薄;双鱼石构造东部凝灰岩分布较厚,西部减薄,直至不发育.研究结果表明,晚二叠世吴家坪组在川西北地区沉积了一套凝灰岩,从西北至东南方向减薄;由于凝灰岩物性好,孔隙度高,可成为四川盆地火山岩气藏勘探全新的后备领域,为川西北地区下一步新的勘探领域开发提供了重要研究基础.  相似文献   

Three SNPs within exons of INHA and ACVR2B genes are significantly associated with litter size in Dazu black goats     

Shi-Zhi Wang  Guang-Xin E  Yan Zeng  Yan-Guo Han  Yong-Fu Huang  Ri-Su Na 《Reproduction in domestic animals》2021,56(6):936-941

The aim of this study was to analyse the association between single-nucleotide polymorphisms within INHA and ACVR2B and litter size in Dazu black goats. In total, twenty-two SNPs were genotyped in 190 individuals by SNaPshot and resequencing. The results showed that three SNPs (SNP_1, SNP_12 and SNP_13 in this study) were detected to have significant additive genetic effect on the recorded goat litter size (p < .05). The SNP_1 (NC_030809.1), a non-synonymous substitution of G for T at chr2-g. 28314990 in the exon 2 of INHA gene (NM_001285606.1), resulted in homozygote 2 (HOM2) contributed 0.25 and heterozygote (HET) contributed 0.12 larger litter than homozygote 1 (HOM1). Meanwhile, SNP_12 (Chr22-g. 11721225 A > T) and SNP_13 (Chr22-g. 11721227 A > C) (NC_030829.1) simultaneously mutated at the first and third position of a triplet AAA (lysine, K) in the exon 4 of ACVR2B gene (XM_018066623.1) had estimated genetic effects of HOM1 (0.00) and HOM2 (0.03) larger than HET (−0.12). In conclusion, one SNPs (chr2-g. 28314990 T > G) within the exon 2 of INHA and two SNPs (Chr22-g. 11721225 A > T and Chr22-g. 11721227 A > C) i n the exon 4 of ACVR2B gene were highly recommended as candidate markers of litter size in Dazu black goats. A large-scale association study to assess the impact of these variants on litter size is still necessary.  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   

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   

秀珍菇原基形成相关基因PpFBD1的克隆与表达研究     

王伟科  宋吉玲  陆娜  袁卫东  闫静  陈观平 《浙江农业学报》2020,32(1):93

前期研究中通过对秀珍菇经低温诱导后不同发育阶段样本进行转录组测序及差异表达基因分析发现,ID为Cluster-6377.64510的基因(命名为PpFBD1)在原基形成前期的样本中高表达。为进一步了解分析其表达特性及功能,根据转录组测序结果设计特异性引物,利用RT-PCR技术从秀珍菇中克隆获得了该基因的cDNA全长。该基因由342个核苷酸组成,编码一个由113个氨基酸组成的蛋白,蛋白相对分子质量约11 ku。进化树分析显示,PpFBD1编码蛋白与糙皮侧耳hydrophobin1编码的疏水蛋白亲缘关系最近。Gene Ontology功能分析表明,PpFBD1主要参与真菌类细胞壁的合成。荧光定量RT-PCR检测显示,该基因在菌丝体经低温诱导后恢复至室温阶段(原基形成前期)表达量最高,这表明其可能参与调控秀珍菇原基形成过程。本研究结果为阐明秀珍菇原基形成机制提供参考。  相似文献   

Effect of chlorogenic acid on intestinal inflammation,antioxidant status,and microbial community of young hens challenged with acute heat stress     

Fang Chen  Hao Zhang  Na Zhao  Xuehai Yang  Encun Du  Shaowen Huang  Wanzheng Guo  Wei Zhang  Jintao Wei 《Animal Science Journal》2021,92(1):e13619

Heat stress in poultry is deleterious to productive performance. Chlorogenic acid (CGA) exerts antibacterial, anti-inflammatory, and antioxidant properties. This study was conducted to evaluate the effects of dietary supplemental CGA on the intestinal health and cecal microbiota composition of young hens challenged with acute heat stress. 100-day-old Hy-line brown pullets were randomly divided into four groups. The control group (C) and heat stress group (HS) received a basal diet. HS + CGA₃₀₀ group and HS + CGA₆₀₀ group received a basal diet supplemented with 300- and 600-mg/kg CGA, respectively, for 2 weeks before heat stress exposure. Pullets of HS, HS + CGA₃₀₀, and HS + CGA₆₀₀ group were exposed to 38°C for 4 h while the control group was maintained at 25°C. In this study, dietary CGA supplementation had effect on mitigate the decreased T-AOC and T-SOD activities and the increasing of IL-1β and TNFα induced by acute heat stress. Dietary supplementation with 600 mg/kg CGA had better effect on increasing the relative abundance of beneficial bacterial genera, such as Rikenellaceae RC9_gut_group, Ruminococcaceae UCG-005, and Christensenellaceae R-7_group, and deceasing bacteria genera involved in inflammation, such as Sutterella species. Therefore, CGA can ameliorate acute heat stress damage through suppressing inflammation and improved antioxidant capacity and cecal microbiota composition.  相似文献