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   

红松与色赤杨混交林改土效果显著     

王玉江  初晓丽 《新农业》2009,(11):47-47

红松阔叶混交林是长白植物区系顶级群落，由于长期受到人为采伐等非自然因素的干扰，现存量极少，代之形成了大面积红松、落叶松纯林和生产力低下的杂木林。红松人工纯林由于树种单一，导致林分的土壤肥力逐年下降。近年来，通过营造阔叶红松混交林、人工诱导阔叶红松林等措施，培育了大面积红松阔叶混交林，其中色赤杨与红松混交林是较为成功的一种混交林分，现将草河口地区红松与色赤杨混交林改土效果总结如下。  相似文献   

拖拉机维护保养及常见故障的排除     

李云霞  张书丽 《农民致富之友》2009,(18)

拖拉机是大家非常熟悉的农用机械,我国也是拖拉机的使用大国.然而近几年来.拖拉机使用故障频繁发生,严重影响了拖拉机的寿命,阻碍了农村经济的发展为使拖拉机经常处于良好的技术状态,必须设法防止和减少故障的发生.除坚持按照使用说明书的规定维护保养外,在农闲时期的保养与维护也是预防拖拉机发生故障的重要措施之一.  相似文献   

商品虾的运输技术     

杨朱森  周丽彬 《农村实用科技》2004,(1):39-39

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长白山区植物区系特点     

杨野  牛丽君 《长白山自然保护》1996,(1):14-17

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艺术苹果的生产技术     

刘汉涛  史学功 《烟台果树》2004,(3):54-55

艺术苹果的生产,必须在套袋的红色苹果品种上进行,在着色前摘袋后把制作的图案和文字贴在果实上,待苹果采收后,果面上图案或文字的遮光部分没有着色,整个图案和文字便被晒制到苹果上,这就是艺术苹果。在生产中应注意以下五个问题。  相似文献   

赴鄂尔多斯市、巴彦淖尔盟等地学习治沙工作的考察学习报告     

李亚荣  边丽琴 《内蒙古草业》2005,17(1):19-21

通过对毛乌素沙地，库布齐沙漠，穿沙公路，城防林建设，麻黄基地和治沙新技术及发展沙产业的学习考察，体会到：改善生态环境必须按照自然规律和经济规律进行统筹规划，分步实施。要处理好眼前利益和长远利益，局部利益与全局利益的关系，处理好治理、保护、利用的关系，处理好建设与管理的关系，以充分调动社会各方面参与生态建设的积极性，伊盟在治沙方面的一些做法和经验是值得我们学习借鉴的。  相似文献   

吉林省林木良种管理决策支持系统（TSMDSS）的研究     

梁学顺王继志张传俊李福强陈晓波田俊德叶艳萍曹玉坤王选丽赵伟同顾俊杰冯启祥谭彦华王选珍张砚过 《吉林林业科技》1994,(2):1-9,29

ＴＳＭＤＳＳ林木良种管理决策支持系统包括４个子系统：１，数据库管理系统，４０个数据库、７个功能模块，它具有档案保存、数据查询、修改及报表等功能。２，专家系统，设立种源选择、基因保存、优树选择、种子园建立、子代测定，母树林营建、良种基地分布图等块，良种基地的各项技术活动提供优选方案。３，方法库，设立数理统计、多元统计分析，遗传分析、线性规划、灰色预测等７个模块。７预测模型库提供长白落叶松、红松大、小  相似文献   

四川西门塔尔牛血液生化性状与数量性状相关性研究     

史荣仙  段丽君 《四川畜牧兽医》1992,(3):1-2

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电焊弧光引起波尔山羊结膜炎解膜炎的诊治     

闫迎光  祝丽 《经济动物学报》2001,5(4):14-14

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