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1.
【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
2.
Effect of dietary calcium or phosphorus deficiency on bone development and related calcium or phosphorus metabolic utilization parameters of broilers from 22 to 42 days of age 下载免费PDF全文
YANG Yun-feng XING Guan-zhong LI su-fen SHAO Yu-xin ZHANG Li-yang LU Lin LUO Xu-gang LIAO Xiu-dong 《农业科学学报》2020,19(11):2775-2783
This experiment was conducted to investigate the effect of dietary calcium (Ca) or phosphorus (P) deficiency on bone development and related Ca or P metabolic utilization parameters of broilers from 22 to 42 days of age based on our previous study, which indicated that dietary Ca or P deficiency impaired the bone development by regulating related Ca or P metabolic utilization parameters of broilers from 1 to 21 days of age. A total of 504 one-day-old Arbor Acres male broilers were randomly assigned to 1 of 4 treatments with 7 replicates in a completely randomized design, and fed the normal control and Ca- or P-deficient diets from 1 to 21 days of age. At 22 days of age, the broilers were further fed the normal control diet (0.90% Ca+0.35% non-phytate P (NPP)), the P-deficient diet (0.90% Ca+0.18% NPP), the Ca-deficient diet (0.30% Ca+0.35% NPP) or the Ca and P-deficient diet (0.30% Ca+0.18% NPP), respectively. The results showed that dietary Ca or P deficiency decreased (P<0.05) tibia bone mineral density (BMD), bone breaking strength (BBS), ash content, tibia ash Ca content and serum P content on days 28 and 42, but increased (P<0.05) tibia alkaline phosphatase (ALP) activity of broilers on day 42 compared with the control group. Furthermore, the broilers fed the P-deficient diet had the lowest (P<0.05) tibia BMD, BBS, ash content, serum P content and the highest (P<0.05) serum Ca content on day 28 compared with those fed the Ca-deficient or Ca and P-deficient diets. The results from the present study indicated that the bone development and related Ca or P metabolic utilization parameters of broilers were the most sensitive to dietary P deficiency, followed by dietary Ca deficiency or Ca and P-deficiency; dietary Ca or P deficiency impaired the bone development possibly by regulating serum Ca and P contents as well as tibia Ca content and ALP activity of broilers from 22 to 42 days of age. 相似文献
3.
4.
为确定临沂市机播条件下红玫瑰彩色马铃薯的最佳播种密度,开展了机播马铃薯相同行距(90 cm)、不同株距(14、18、22、26 cm)的密度试验,分析了不同密度处理对红玫瑰马铃薯出苗期、现蕾期、开花期、成熟期、株高、茎粗、主茎数、马铃薯晚疫病发病情况、产量、商品薯率的影响。结果表明:随着播种密度的增加,红玫瑰物候期无明显变化,株高、马铃薯晚疫病株数呈升高趋势,茎粗和主茎数呈降低趋势,商品薯率和商品薯产量呈下降趋势。以行距90 cm、株距22 cm密度下商品薯667 m~2产量最高,为2 129.25 kg,并且马铃薯晚疫病未见发生。 相似文献
5.
为分析使用棉绳采集口腔液监测猪场伪狂犬病(PR)方法的科学性,本研究拟通过实验室水平、动物试验及临床应用3个方面对使用棉绳采集口腔液监测猪场PR这一方法开展应用分析。首先对采样条件进行优化,并通过模拟试验测定棉绳对伪狂犬病病毒(PRV)的释放能力,通过动物试验测定病毒感染后检出时间,最后对临床样品进行检测分析。结果表明:使用直径为1.0 cm的棉绳,在早上喂料前采集口腔液样品,采样时间为20~30 min,可采集到更能满足试验要求的口腔液。病毒释放能力测定显示,棉绳对PRV的释放能力为50%左右,使用棉绳采集口腔液可检测到1个TCID50/0.1 mL的病毒含量。动物试验检测发现,猪群在感染后28 d中除第5天外,口腔液中病原含量均高于鼻拭子中病原含量,口腔液检测效果优于鼻拭子,且口腔液中病毒的检出时间(感染后第1天)早于血液中抗体转阳时间(感染后第7天)。临床样品检测分析结果表明,PRV疫苗免疫后也可通过口腔液检测到疫苗毒,并且存在无法通过口腔液检测感染PRV野毒后稳定猪中带毒的情况,因此口腔液检测方法应结合gE抗体检测,才可综合判断猪群是否为感染群体。综上,本研究优化了口腔液采集方法,并测定了棉绳对口腔液的释放能力和感染后检出时间,表明口腔液可作为较好的监测猪群PR的手段;口腔液监测方法需结合gE抗体检测来综合判断猪群是否为感染群体。 相似文献
6.
7.
铬对肉仔鸡生长性能、免疫功能和胴体品质的影响 总被引:5,自引:2,他引:5
用21日龄Arbor Acress(AA)肉公鸡336只,研究饲粮中添加铬对肉仔鸡生长性能、免疫功能和胴体品质的影响。将试验鸡只共分为8个处理组,分别添加源于氯化铬的铬2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0和14.0mg/kg。结果表明:饲粮中添加2.0mg/kg铬显著提高了肉仔鸡胸腺重(P<0.10),降低了腹脂率(P<0.10),4.0、6.0mg/kg铬显著提高了全净膛率(P< 0.10),各试验组显著提高了T淋巴细胞转化率(P<0.10);饲粮中添加铬对其余指标则无显著影响(P>0.10)。 相似文献
8.
9.
10.
生物质液化燃油的发展及其在我国应用探讨 总被引:1,自引:0,他引:1
介绍了生物燃油的概念及其研发现状,分析了我国发展生物燃油的必要性,简述了加工生物燃油的四种方法,并提出了我国发展生物燃油的相关对策。 相似文献