科研产出
干旱胁迫下割手密根系转录组差异表达分析
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明云南割手密82-114受干旱胁迫的内在分子机制,挖掘与抗旱密切相关的功能基因,提高割手密抗旱基因的研究与利用。【方法】以干旱胁迫24、48和72 h的云南割手密82-114的根系进行Illumina Hi Seq TM 4000高通量转录组测序分析,将组装得到的Unigene分别与Swiss-Prot、Nr、KOG、Pfam和KEGG数据库进行比对,利用RPKM来衡量各样本间的基因表达丰度,以FDR≤0.05和|log2 fold change|≥1来评估样本间的差异表达基因,通过Gene Ontology(GO)数据库、KEGG pathway数据库对不同干旱胁迫样本差异表达基因的功能和参与的调控路径进行分析。【结果】未胁迫处理的CK与胁迫24、48和72 h后的样本转录组分别检测到134 724、130 368、133 564和131 321个表达基因,与CK相比,各胁迫样本显著上调(或下调)的差异表达基因分别有3 061(1 302)、2 304(2 841)和3 236(2 525)个;以FDR值=0为筛选条件,3个样本的极显著差异表达基因主要参与转录激活、水分运输、DNA结合、ATP结合及细胞膜、跨膜运输和防御反应等有关代谢活动。GO富集分析表明:3个胁迫处理的样本在生物学途径中富集最多的类别并不完全相同,其中,胁迫24 h与48 h的样本富集最多的类别是与DNA依赖型转录和转录调节子相关的基因,胁迫72 h样本富集最多的类别是与翻译相关的基因;而在细胞组件和分子功能中,3个胁迫样本富集最多的基因类别均是与内在的膜、核和ATP结合相关的基因。KEGG富集分析表明:胁迫24 h的样本有2 248个差异表达基因参与了107条代谢途径,胁迫48 h的样本有2 114个差异表达基因参与了130条代谢途径,胁迫72 h的样本有2 392个差异表达基因参与了144条代谢途径;经KEGG显著性富集分析,筛选到鞘糖脂生物合成途径、MAP激酶信号途径和ABC转运蛋白等与非生物胁迫或逆境相关。【结论】获得3个干旱胁迫样本与CK样本间差异表达基因的变化及其功能信息,发现参与云南割手密82-114干旱胁迫响应相关的细胞外信号调节激酶、磷脂酶D、β-氨基己糖苷酶和ATP结合盒B亚族(MDR/TAP)-1等,获得在整个干旱胁迫时期稳定上调表达基因70个,稳定下调表达基因11个,通过同源基因序列的比对分析,阐明这些基因在各自的代谢通路中被强烈诱导或抑制表达,显示与干旱胁迫存在密切关系。
全文链接
请求原文
干旱胁迫对持绿性甘蔗细茎野生种叶片生理和生物量的影响
《中国糖料 》 2017
摘要：以高持绿性甘蔗细茎野生种(云瑞08-254)和低持绿性甘蔗细茎野生种(云瑞09-525)为试验材料,在干旱胁迫和正常浇水两个条件下,研究干旱胁迫对甘蔗叶片生理活性和生物量的影响。结果表明:干旱胁迫下,云瑞08-254的叶片SOD、CAT和MDA含量都明显增加,而云瑞09-525叶片SOD、CAT、POD和MDA含量均明显降低;云瑞08-254的相对电导率增幅显著小于云瑞09-525,云瑞08-254的质膜受损程度相对较小;与云瑞09-525相比,云瑞08-254在干旱胁迫后脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量升高幅度较为明显,且本身即具有较高的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量。在干旱胁迫条件下,持绿性甘蔗细茎野生种能通过产生保护性物质降低对干旱的敏感性,通过调节SOD、CAT和POD活性以及MDA、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及持绿生物量的变化,从而减轻干旱的伤害,表现出更好的抗旱性。
全文链接
请求原文
主要环境因子对大麻不同发育期四氢大麻酚积累的影响
《西部林业科学 》 2016 北大核心
摘要：研究环境因子对大麻植株中致幻成瘾物质—四氢大麻酚(THC)含量的影响对于大麻安全推广具有重要指导意义。以陕西栽培大麻为研究对象,设置遮阴、氮肥及干旱等单因子盆栽梯度试验,研究山地种植过程中主要环境因子对大麻不同发育时期THC积累的影响,探讨THC积累的生理基础,结果表明,3个环境因子均显著降低植株盛花期和始果期THC含量(P<0.05),其中三层遮阴(S3)、过量氮肥(N3)及重度干旱(D2)处理始果期THC含量分别较CK降低68.6%、51.6%和51.3%。3个环境因子均增加植株全N、叶绿素(遮阴除外)、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)的含量,降低C/N比值,对有机碳含量影响不大。THC含量同全N呈现负相关关系,盛花期和始果期平均相关系数分别为-0.65和-0.90(P<0.01),THC含量同C/N比值呈现正相关关系,盛花期和始果期平均相关系数分别为0.76(P<0.05)和0.94(P<0.01),符合碳素/营养平衡假说;THC含量同ABA、JA及SA呈现较低负相关关系。遮阴、氮肥及干旱均减少植株中THC含量,且通过植株碳氮代谢变化来影响大麻THC积累,推测THC并不在大麻适应非生物环境胁迫方面发挥作用。
关键词： 大麻 四氢大麻酚(THC) 遮阴 氮肥 干旱
全文链接
请求原文
干旱胁迫下4种人参属植物抗性生理指标的比较
《作物杂志 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：从生理机制上了解人参属植物抗旱性的重要内容,为其区域化种植和栽培管理提供科学的参考依据。以人参属4种植物三七(Panax notoginseng)、屏边三七(Panax stipuleanatus)、珠子参(Panax japonicus var.major)和越南人参(Panax vietnamensis)为试验材料,采用盆栽试验和自然耗水的方法,获得4个土壤水分梯度,测定叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性以及丙二醛(MDA)含量,对4种人参属植物的抗旱适应性进行初步评价。结果表明,干旱胁迫后,4种人参属植物叶片叶绿素含量均升高,且明显高于对照,干旱对这4种人参属植物叶片叶绿素的合成并未产生抑制作用;4种人参属植物的SOD活性均明显高于对照,其中珠子参和越南人参的SOD活性增加幅度较大;在重度干旱(RWC 45%~55%)时,与对照相比珠子参的POD活性升高,增加幅度为21.16%,其余3个品种均降低,其中越南人参的POD活性降低幅度最小;与对照相比,珠子参和越南人参的MDA含量均降低,变化幅度较小。综合以上分析,供试的4种人参属植物中珠子参和越南人参的抗旱能力较强。珠子参和越南人参在干旱胁迫下的SOD和POD活性升高或降幅较小,MDA的含量相对稳定,这些指标对其抗旱性贡献较大,可将其作为抗旱指标。
全文链接
请求原文
初花期干旱对油菜农艺性状的影响
《山西农业科学 》 2016
摘要：调查了4个油菜品种进行干旱处理后各农艺性状的变化。结果显示,初花期干旱对不同品种的影响存在差异;所有品种在干旱处理后与对照(CK)相比,株高和分枝高度均显著下降;一次分枝数、主花絮长、主花絮角果数、角果长方面,品种云油杂2号和云油双1号处理与对照间差异均不明显,品种华油杂13号和浙油50处理和对照间差异显著。
全文链接
请求原文
蕾期干旱胁迫对百合切花品质的影响
《应用生态学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：以东方百合品种‘Sorbonne’为材料,在滇中气候条件下研究蕾期不同程度干旱对百合叶片生理生化指标和复水后切花质量的影响.结果表明:随着干旱时间的延长,百合叶片的相对含水量和叶绿素含量大幅下降,气孔密度、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量均上升.轻度干旱下,MDA含量上升缓慢,中度干旱后期上升较快,重度干旱使质膜受到的损害加重,最终影响MDA的合成.脯氨酸在轻度干旱早期变化微小,至重度干旱时增幅骤然加大,说明其对水分亏缺的敏感性较MDA低.复水至开花期,蕾期干旱对植株花期性状的影响表现为:新梢生长量、株高、花径、花瓣长、宽和花色素含量均与对照差异显著,各性状指标与植株经历的干旱胁迫时间呈反比,即蕾期干旱时间越长,切花植株越矮,花朵越小,花色越浅.7个处理间花期叶部形态(长和宽)变化不显著.蕾期干旱使花朵开放时间延后,经历中、重度干旱的植株复水后花枝质量无法恢复到正常水平.综上,早期轻度干旱对百合切花质量影响较小,尚未造成花枝等级降低,中、重度干旱使切花质量严重下降,失去商品价值.
全文链接
请求原文
甘蔗独脚金内酯生物合成基因ScCCD8的克隆与表达分析
《中国农业科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆甘蔗的Sc CCD8,分析其序列特征并预测其功能,研究在甘蔗不同组织部位、不同胁迫处理条件以及不同生长时间点ScCCD8的表达情况,为该基因在甘蔗基因工程育种中的应用提供理论支撑。【方法】以NCBI中检索的甘蔗CCD8同源片段EST序列为模板设计引物,扩增甘蔗CCD8的片段,采用RACE和RT-PCR技术分别从甘蔗品种新台糖22号中克隆CCD8的5′、3′目的片段和全长cDNA序列,以生物信息学方法对序列进行预测分析,利用qRT-PCR方法分析CCD8在不同组织、不同逆境胁迫条件下和不同生长时间点的表达特性。【结果】克隆获得甘蔗CCD8,命名为ScCCD8,Gen Bank登录号为KP742973.1。该cDNA全长2 016 bp,含有1个1 623 bp的完整开放阅读框(ORF),编码540个氨基酸,编码的蛋白质分子量为59.534 kD。生物信息学分析表明ScCCD8编码的蛋白是定位于叶绿体上的非分泌性蛋白,不是典型的跨膜蛋白,没有信号肽位点。存在着多个糖基化位点和磷酸化位点等活性位点。序列分析表明,ScCCD8与其他植物的CCD8蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,甘蔗ScCCD8与高粱的CCD8蛋白亲缘关系较近。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明,ScCCD8的表达具有组织特异性,在根中的表达量最高,是老叶中表达量的18倍。其在模拟重度干旱胁迫(20%PEG)、盐胁迫(200 mmol·L~(-1)NaCl)、磷缺乏(1/8 mmol·L~(-1))和营养缺乏(纯水培养)4种胁迫处理下,茎尖中的ScCCD8均被诱导表达,且在处理24 h以后,ScCCD8的表达量增加较为明显。在不同生长时期,ScCCD8在甘蔗不同生长时期的茎尖中均有表达,且在幼苗期的表达量高于萌芽期和分蘖期。【结论】从甘蔗品种ROC22中克隆获得的甘蔗独脚金内酯生物合成关键基因ScCCD8是CCD8基因家族成员,推测ScCCD8可能与甘蔗SLs响应逆境胁迫有关。
关键词： 甘蔗 ScCCD8 独脚金内酯 实时荧光定量PCR 干旱胁迫
全文链接
请求原文
云南主栽玉米品种抗旱性鉴定与评价
《干旱地区农业研究 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：以云南8个主栽玉米品种(甜糯888、云糯6号、云瑞999、云瑞6号、云瑞47、云瑞88、云优105、云甜玉2号)为试验材料,人工控水条件下,通过盆栽试验,在玉米植株的苗期、开花期和灌浆期,测定8个品种的株高、叶面积、根冠比、SOD、POD和MDA等与抗旱性有关的14个表型性状和生理生化指标,采用抗旱系数法和隶属函数值法,对各指标性状进行了干旱胁迫下的抗性评价和鉴定。结果表明,不同生育期相同指标性状评价不同玉米品种抗旱性存在明显差异,可将供试品种划分为抗旱性强、中和不抗旱3类,其中云瑞47、云优105、云甜玉2号3个品种具有较强抗旱能力,云瑞6号、云瑞88和云瑞999具有中等抗旱能力,而甜糯888、云糯6号抗旱性差;干旱胁迫下,玉米苗期各形态性状和生理生化指标及其综合D值均可作为鉴定品种抗旱性的依据;干旱胁迫至开花期,只有株高、叶面积、SOD和Pro与抗旱系数间为极显著相关;干旱胁迫至灌浆期,只有地上部鲜重、株高和MDA与抗旱系数间为极显著相关。无论在苗期、开花期或灌浆期,综合D值可作为鉴定品种抗旱性的指标,单一指标均不能准确判定某品种的抗旱性。
全文链接
请求原文
三七幼苗对聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫的生理响应研究
《中国中药杂志 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：以三七幼苗(30 d苗龄)为试验材料,研究了聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫对其各部位抗氧化酶、渗透物质和根系活力等生理指标的影响。结果表明,根和叶中POD,APX活力随处理浓度(PEG 6000 0,2.5%,5.0%,7.5%)和时间(1,2,3 d)的增加而不断上升,SOD则表现为在同一处理时间下随处理浓度的增加而先升后降,同一处理浓度下则随处理时间的延长而上升,CAT活性表现为在同一处理时间下随处理浓度的增加而增加,同一处理浓度下则随处理时间的延长而呈先升高后降低的趋势;茎中SOD,APX活性变化不明显,CAT活性随处理时间和浓度的增加而升高;根和叶中MDA、可溶性蛋白和脯氨酸含量及根系活力随处理浓度的升高和处理时间的延长而显著升高;处理1 d后,根尖H2O2和NO荧光信号随处理浓度的升高而增强。综上所述,三七幼苗能够通过调节抗氧化酶系统、渗透胁迫物质及抗逆胁迫信号物质应对干旱胁迫,当PEG6000超过5.0%(即溶液水势为-0.50 MPa)时可对三七幼苗产伤害,应及时补水抗旱。
关键词： 三七 干旱胁迫 抗氧化酶 渗透物质 根系活力 信号物质
全文链接
请求原文
干旱胁迫对玉米苗期植株生长和保护酶活性的影响
《干旱地区农业研究 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：以2个不同抗旱性玉米品种云瑞47(抗旱性强)和云瑞88(抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱胁迫(LS)、中度干旱胁迫(MS)、重度干旱胁迫(SS)3个干旱处理和正常灌水(CK),研究了干旱胁迫对2个玉米品种苗期株高、叶面积、生物量、根冠比和保护酶活性的影响,以探讨干旱胁迫对玉米苗期生长发育及其生理过程的影响机制。结果表明:(1)干旱胁迫抑制2个玉米品种苗期植株生长,导致植株株高降低、叶面积减少、整株生物量显著下降,根冠比增加,且抗旱性弱的品种云瑞88对干旱胁迫的敏感性高于抗旱性强的品种云瑞47。(2)干旱胁迫下2个玉米品种叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升高后降低趋势,在MS处理下达到最高。与CK相比,云瑞47叶片SOD、POD和CAT分别增加了27.04%、16.95%和19.13%;云瑞88叶片SOD、POD和CAT分别增加了22.55%、11.20%和12.64%;(3)干旱胁迫增加了2个品种叶片丙二醛(MDA)含量,随着干旱胁迫程度的加剧,云瑞47(耐旱性强)叶片MDA变化幅度小于云瑞88(耐旱性弱),尤其SS处理下云瑞88的MDA积累量是云瑞47的1.31倍。云瑞47的各生理参数比云瑞88受旱影响小,干旱胁迫下仍具有较强的保护酶活性和较低的MDA含量,是云瑞47适应干旱环境的主要生理原因。
全文链接
请求原文
