科研产出
芝麻NAC转录因子基因SiNAC77的克隆及耐盐功能分析
《生物技术通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：NAC转录因子在植物生长发育及盐胁迫响应过程中具有重要的调控作用.芝麻SiNAC77 参与盐胁迫响应过程.克隆芝麻SiNAC77 并分析其耐盐功能,为芝麻耐盐育种提供分子基础和基因资源.克隆SiNAC77 的全长CDS序列,利用生物信息学软件对其基因序列和氨基酸序列特征进行分析.构建SiNAC77 过表达载体,利用农杆菌介导法转化拟南芥.对过表达株系的耐盐表型和生理生化指标进行分析.结果表明,成功克隆了长度为 1 008 bp的SiNAC77 CDS序列,编码 335 个氨基酸,相对分子量为135.93 kD,预测等电点为 4.91,含有 33 个潜在的磷酸化位点;启动子区域含有MBS、STRE、ARE、ABRE和TCA等多个非生物胁迫及激素响应元件.成功构建了SiNAC77过表达载体,并转化拟南芥,获得 12 个独立的转基因阳性株系.在盐胁迫下,与野生型拟南芥相比,过表达株系的种子发芽率、初生根长度、鲜重均显著提高,转基因株系中Na+/K+和相对MDA含量显著降低,相对SOD和POD抗氧化酶活性则显著增强.过表达芝麻SiNAC77可以增强抗氧化酶活性,减少离子毒害和氧化损伤,提高转基因植株的耐盐性.
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芝麻发芽期耐盐性鉴定方法研究及耐盐候选基因的挖掘
《中国农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】确定芝麻发芽期耐盐性鉴定适宜的Na Cl胁迫浓度和评价指标,发掘耐盐种质和耐盐相关重要基因,为芝麻耐盐性大规模鉴定、遗传改良和耐盐机理研究提供方法借鉴和优异基因资源。【方法】以8份耐盐性差异较大的芝麻种质为材料,在不同浓度的Na Cl(0、50、100、150、200和250 mmol·L-1)胁迫下发芽,测定其发芽势、成苗率、根长、芽长和鲜重等指标,通过对指标值的方差分析、主成分分析、隶属函数和相关性分析等,筛选芝麻发芽期耐盐性鉴定适宜的Na Cl处理浓度和评价指标。以100 mmol·L-1 Na Cl溶液为处理浓度,相对成苗率为鉴定指标对71份芝麻核心种质进行发芽期耐盐性鉴定和全基因组关联分析,并对获得的候选基因进行功能注释;通过Na Cl胁迫下芝麻幼苗叶片转录组测序和荧光定量PCR分析候选基因的表达模式,筛选耐盐相关候选基因。【结果】对不同浓度Na Cl胁迫下8份芝麻材料发芽各指标进行统计和方差分析表明,100 mmol·L-1的Na Cl处理下,除发芽势外,发芽指数、活力指数、成苗率、根长、芽长和苗鲜重的标准偏差值均较大,所有指标在0.05水平上均存在显著差异,100 mmol·L-1的Na Cl溶液可以作为芝麻发芽期耐盐性鉴定的适宜胁迫浓度;相对成苗率、相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数、相对芽长、相对根长和相对鲜重7个指标与芝麻发芽期耐盐性关系密切,贡献率较高,可以作为芝麻发芽期耐盐性鉴定的评价指标。71份芝麻核心种质材料的相对成苗率变异比较丰富,符合正态分布;通过对71份芝麻核心种质相对成苗率与SNP标记进行全基因组关联分析,检测到7个与芝麻发芽期耐盐性显著关联的SNP标记(LG5:688003、LG7:9582027、LG10:5274091、LG10:10788493、LG11:11924186、LG14:2128695和LG16:3930301),SNP标记上、下游各100 kb区间内共有基因67个,其中有功能注释的基因34个;通过耐盐材料S04在盐胁迫下的转录组测序和荧光定量PCR对预测的候选基因进行表达模式分析,共有21个候选基因受到盐胁迫诱导显著差异表达。【结论】芝麻发芽期耐盐性鉴定的适宜Na Cl胁迫浓度为100 mmol·L-1,相对成苗率等7个指标可以作为适宜的评价指标;检测到与芝麻发芽期耐盐性显著关联的SNP标记7个,并鉴定出耐盐候选基因21个。
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植物耐盐相关基因及其耐盐机制研究进展
《分子植物育种 》 2006 CSCD
摘要：植物的耐盐性是一个复杂的数量性状,涉及诸多基因和多种耐盐机制的协调作用。本文综述了近年来国内外在植物耐盐分子方面的研究成果与最新进展。Na+/H+反向转运蛋白、K+转运体HAK和K+转运的调控基因AtHAL3a、高亲和性K+转运体HKT等通过调控植物体内离子跨膜转运,重建体内离子平衡来抵御盐渍伤害;Δ'-二氢吡咯-5-羧酸合成酶(P5CS)和Δ'-二氢吡咯-5-羧酸还原酶(P5CR)基因、胆碱单加氧酶(CMO)和甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因、1-磷酸甘露醇脱氢酶(mtlD)和6-磷酸山梨醇脱氢酶(gutD)基因以及海藻糖合成酶基因等通过合成渗透保护物质维持细胞的渗透势、清除体内活性氧和稳定蛋白质的高级结构来保护植物免受盐渍胁迫伤害;植物细胞中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、抗坏血酸-谷光苷肽循环中的酶等在清除细胞内过多的活性氧方面起重要作用;水通道蛋白基因与晚期胚胎发生丰富蛋白(LEA蛋白)基因参与多种胁迫的应答,它们与保持细胞水分平衡相关;另外,与离子或渗透胁迫信号转导相关受体蛋白、顺式作用元件、转录因子、蛋白激酶及其它调控序列可以启动或关闭某些胁迫相关基因,使这些基因在不同的时间、空间协调表达,以维持植物正常的生长和发育。本文还在小结中从整体水平上阐述了植物感受盐渍胁迫和其应答的基本分子机理。为植物耐盐机理的进一步研究及培育耐盐植物奠定了理论基础。
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小麦体细胞杂种山融3号耐盐相关SSR标记的筛选和初步定位
《中国农业科学 》 2006 北大核心 CSCD
摘要：【目的】寻找并定位与小麦耐盐性有关的SSR标记。【方法】选取耐盐性强的体细胞杂交新品种山融3号为试验材料。以山融3号为母本,盐敏感的常规品种济南17为父本,配制杂交组合(01组合)。利用SSR-BSA(bulkedsegregantanalysis)方法对01组合F2代分离群体苗期耐盐性进行鉴定,并结合小麦SSR图谱分析,标记其耐盐相关位点。【结果】通过遗传分析和χ2检验表明:01组合中的耐盐性状可能由一个主效基因控制。应用SSR标记技术,筛选到了与山融3号耐盐性状连锁的SSR标记Xgwm304。【结论】SSR标记Xgwm304位点与主效耐盐基因间的遗传距离为24.41cM,该主效耐盐基因定位于5A染色体的短臂上。
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