科研产出
外源物质对低温胁迫条件下高粱种子萌发的影响
《山东农业科学 》 2023
摘要：为筛选低温胁迫条件下促进高粱种子萌发的最佳外源物质及其浓度配比，本试验分别用不同浓度芸苔素内酯（EBR）、水杨酸（SA）、赤霉素（GA3）、褪黑素（MT）、硫酸锰（MnSO4）、硅酸钾（K2SiO3）处理高粱种子，研究其对低温胁迫下高粱种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明，适宜浓度的外源物质引发高粱种子可增强其萌发期及幼苗期的抗低温胁迫效应。利用隶属函数法建立的综合评价体系，可量化并较为全面地评价低温胁迫下供试外源物质不同浓度引发种子萌发、幼苗生长的抗低温胁迫效应。利用综合得分D值进行聚类分析，将6个不同浓度外源物质组成的25个处理分为3类，其中第1类处理综合分值为0.4268～0.7244,得分最高的3个处理依次是M3、E3和S3。具体表现为，0.030μmol·L-1EBR处理（E3）种子相对发芽势和相对发芽指数最大，0.50 mmol·L-1MT（M3）、1.0 mmol·L-1SA处理（S3）均能有效促进种子萌发和幼苗生长，以0.50 mmol·L-1MT处理效果最佳。
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猕猴桃'脐红'与'徐香'越冬期转录组的比较分析
《湖北农业科学 》 2023 北大核心
摘要：以不同抗寒能力的中华猕猴桃(Actinidia chinensis)'脐红'和美味猕猴桃(Actinidia deliciosa)'徐香'为材料,在越冬期取样并分析生理指标,发现'脐红'低温耐受性高于'徐香'.对2个品种的转录组进行分析,GO聚类中细胞成分组织或生物生成、细胞器部分等差异较大;KEGG聚类中膜运输、翻译、转录、复制和修复等差异较大.对2个品种进行富集分析,淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导、苯丙类化合物的生物合成和黄酮类化合物的生物合成通路存在差异表达,解析了2个品种在越冬期转录水平的变化.
关键词： 中华猕猴桃(Actinidia chinensis) 美味猕猴桃(Actinidia deliciosa) 低温胁迫 越冬期 转录组
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猕猴桃MYB家族成员鉴定及其低温表达分析
《园艺学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：通过对‘红阳’猕猴桃基因组鉴定得到277个MYB家族成员并将其分为12个亚家族（S1～S12），其中多数序列属于R2R3-MYB，其次是MYB相关蛋白，仅鉴定到1个4R-MYB。S11和S12亚家族在进化上处于较早的位置，结构较为多样化，而S1和S2在进化上出现较晚。顺式作用元件分析显示，该家族主要含水杨酸、赤霉素和茉莉酸甲酯等相关植物激素元件，还有部分参与昼夜节律、低温、细胞周期等相关元件。密码子偏好性分析显示，猕猴桃MYB家族有3个高频密码子（UUG、AGA和AGG），基因的密码子偏好使用A/T，第3位碱基偏好更强。通过顺式作用元件分析和4个猕猴桃品种越冬期转录组数据分析筛选了9个可能参与低温胁迫响应MYB基因，对其在低温胁迫下的软枣猕猴桃‘龙成2号’中进行检测验证，确认这些基因参与猕猴桃对低温的响应。
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苹果抗寒矮化砧MdAP2D67.1基因的克隆和低温响应表达分析
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：AP2/ERF是植物特有的转录因子，在各种胁迫响应中发挥至关重要的调控作用。本研究在前期苹果抗寒矮化砧木‘71-3-150’转录组中分离出1个AP2/ERF基因，克隆其cDNA全长并进行序列分析。结果表明，该基因编码蛋白含有AP2家族DNA结合结构域，与拟南芥AT2G28550同源，且与‘富士’苹果MdAP2D67相似性最高，将其命名为MdAP2D67.1 （GenBank登录号:MT976146）。该基因开放阅读框长度1 392 bp，编码463个氨基酸。MdAP2D67.1蛋白分子量为50.87 kD，等电点为6.74，该蛋白序列不含有信号肽和转运肽，不存在跨膜结构域，初步预测定位于细胞核中。利用实时荧光定量PCR技术分析表明MdAP2D67.1可被低温诱导表达，在‘71-3-150’韧皮部、叶芽、花芽中的表达量均高于抗寒性较弱的‘M9T337’，表明该基因与苹果矮化砧抗寒性密切相关。
关键词： 苹果矮化砧 AP2/ERF转录因子 基因克隆 低温胁迫 基因表达
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栽培种花生LEA蛋白基因家族的鉴定及其低温胁迫下表达分析
《花生学报 》 2022 北大核心
摘要：胚胎发育晚期富集蛋白(LEA)在植物胚胎发育过程和抵御非生物胁迫中起重要作用.为了探索栽培种花生LEA蛋白家族基因(AhLEA)的结构和功能,利用生物信息学方法对AhLEA基因家族成员进行全基因组鉴定,并对其种子发育不同时期和低温胁迫下的表达特性进行分析.结果表明:在栽培种花生中共鉴定到118个AhLEA基因,根据其保守结构域和进化关系分为八个亚家族,LEA_2亚家族成员最多;大多数AhLEA蛋白是亲水的,定位于细胞核、叶绿体和细胞膜;87%AhLEA基因具有较少的内含子(<3),并且在所有20条染色体上分布不均.转录组数据显示,在低温胁迫(2℃)条件下,45个AhLEA基因表达发生变化,其中,28个基因表达量升高,17个基因表达量降低.对表达显著上调的9个AhLEA基因进行qRT-PCR验证,其表达趋势与转录组结果相一致.在种子发育过程中表达量升高的16个基因及表达量降低的2个基因,在低温胁迫条件下表达量均显著增加,预示着这18个AhLEA基因在调控花生种子发育及对低温胁迫的响应中可能发挥着重要作用,为进一步研究AhLEA基因在花生种子萌发期抵抗低温胁迫中的作用提供了基础数据.
关键词： 栽培种花生 LEA基因家族 全基因组鉴定 低温胁迫 表达分析
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外源物质对茶树耐寒及蔗糖代谢关键基因表达的影响
《植物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：冬春季节低温伤害是影响茶树(Camelliasinensis)生产的重要因素。以茶树盆栽苗为试验材料,通过喷施不同浓度的γ-氨基丁酸(GABA)、绿藻粉和竹醋液溶液,研究低温胁迫下3种外源物质对茶树耐寒能力的影响,并对蔗糖代谢关键基因SPS、SUS4、INV4和INV5表达量及耐寒相关生理指标进行分析,解析外源物质影响茶树耐寒性的生理与分子机制。结果表明,低温胁迫下,用不同浓度GABA、绿藻粉和竹醋液喷施处理茶树盆栽苗叶片,其冻害指数和相对电导率显著低于对照;可溶性糖含量显著高于对照,以10 mmol·L~(–1)GABA、0.22 mg·mL~(–1)绿藻粉及2.5 mg·mL~(–1)竹醋液处理效果最佳。低温胁迫下,与清水处理相比,分别用10 mmol·L~(–1)GABA、0.22 mg·mL~(–1)绿藻粉或2.5 mg·mL~(–1)竹醋液处理茶树盆栽苗后,茶树苗丙二醛含量显著降低,抗氧化酶活性显著提高;叶片叶绿素、可溶性糖和脯氨酸含量显著增加,蔗糖含量在处理72小时后分别增加了15.24%、11.39%和5.97%;SPS、SUS4、INV4和INV5基因的表达量显著升高。实验结果表明,GABA、绿藻粉和竹醋液能显著增强茶树的耐寒性。研究结果可为茶树抗寒剂的筛选提供理论依据。
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硫化氢对低温胁迫下甜樱桃柱头和子房线粒体功能的影响
《应用生态学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探索低温胁迫下外源硫化氢(H2S)对甜樱桃花的柱头和子房线粒体功能的影响,本研究以甜樱桃品种'早大果'花枝为试材,在-2℃低温下喷施0.05 mmol·L-1硫氢化钠(NaHS,H2S供体)和15μmmol·L-1 次牛磺酸(HT、H2S清除剂),测定柱头和子房线粒体中活性氧、抗氧化酶和线粒体膜通透性转换孔(MPTP)开放程度、膜流动性、膜电位和细胞色素(Cyt c/a)比值变化.结果表明:低温胁迫导致线粒体内过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量显著增加,线粒体MPTP明显增大,膜流动性降低,膜电位和线粒体Cyt c/a吸光度比值、膜H+-ATPase活性显著下降,线粒体结构受到损伤.低温胁迫下,外施0.05 mmol·L-1 NaHS可显著降低低温胁迫下柱头和子房线粒体H2O2和MDA含量,在较长时间内维持较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,减小线粒体MPTP开放程度,增强线粒体膜流动性,提高线粒体膜电位、Cyt c/a值和膜H+-ATPase活性;NaHS清除剂HT则抵消NaHS对上述参数的影响.综上所述,外源H2S可以提高低温胁迫下甜樱桃柱头和子房线粒体抗氧化酶活性,减少H2O2和MDA积累,提高膜H+-ATPase活性,稳定线粒体膜结构和功能,进而缓解低温胁迫对花器官的伤害.
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苹果β-淀粉酶基因MdBAM3的克隆和低温响应表达分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：淀粉酶(BAM)介导的淀粉降解广泛参与植物生长发育和非生物胁迫响应等生物学过程。从前期苹果低温诱导转录组研究中分离到1个参与淀粉代谢的差异表达基因片段,克隆其cDNA全长并进行序列分析。结果表明该基因与拟南芥AtBAM3同源,命名为MdBAM3 (GenBank登录号:KX276144.1)。该基因开放阅读框长度1 641 bp,编码546个氨基酸。该蛋白含有完整的葡萄糖基水解酶结构域,保守的葡萄糖基水解酶结构域外环和内环结构,以及2个谷氨酸催化残基,该蛋白包含40个氨基酸残基的cTP (Chloroplast transport peptides),表明MdBAM3蛋白是定位于叶绿体的β-淀粉酶。利用实时荧光定量PCR技术分析模拟低温(4℃)和自然低温条件下MdBAM3的表达响应及组织表达模式,该基因受4℃模拟低温诱导快速表达;自然低温下该基因在叶芽、花芽、韧皮部中的表达均显著上调,在叶芽中表达量最高,具有组织特异性,且随植株休眠的进行呈先升后降的趋势,推测MdBAM3在苹果低温胁迫响应中具有重要功能。
关键词： 苹果 β-淀粉酶 基因克隆 低温胁迫 实时荧光定量PCR
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花生AhFAD2-2基因的克隆与表达分析
《山东农业科学 》 2018
摘要：脂肪酸脱氢酶(FAD)能够调节膜脂中不饱和脂肪酸的水平来提高植物对不良环境的耐受性。本研究利用RT-PCR方法从花生中克隆到2个脂肪酸脱氢酶基因,命名为AhFAD2-2.1和AhFAD2-2.2。序列分析结果显示,2个基因的ORF区均为1 152 bp,编码383个氨基酸;c DNA水平上有12个碱基差异位点,其中只有483位和720位的碱基差异引起氨基酸的改变;它们的基因组序列大小分别为5 089 bp和5 090 bp,在5'UTR区分别存在一个3 821 bp和3 822 bp的内含子。qRT-PCR分析结果显示,这两个基因为组成型表达,其中在叶片中的表达量最高,花和根中次之,茎与种子中表达量最低。低温处理下,幼苗叶片中AhFAD2-2基因的表达量在0.5 h时迅速增加,至12 h达最高值,随后表达量逐渐下降,说明AhFAD2-2的表达响应低温胁迫诱导。本研究结果可为花生的抗寒性遗传改良提供理论依据。
关键词： 花生(Arachis hypogaea L.) AhFAD2-2基因 低温胁迫 基因表达
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耐低温萌发棉花品种种子萌发期生理特性分析
《华北农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探讨低温胁迫下不同棉花品种萌发差异成因,以强耐低温萌发品种鲁棉研37号、鲁棉研36号和低温萌发敏感品种斯字棉2B、斯字棉5A为材料,研究了不同低温下不同萌发时期的生理指标与基因表达的差异。结果显示,12℃胁迫36 h,低温萌发敏感品种MDA含量急剧上升,至胁迫48 h,低温萌发敏感品种斯字棉2B、斯字棉5A比鲁棉研37号MDA含量分别提高了48. 17%,50. 65%,因此,12℃胁迫36 h MDA含量的变化可以作为耐低温萌发的选择指标; SOD、POD活性在各种处理水平下鲁棉研37号、鲁棉研36号均保持较高水平; CAT活性在低温的刺激下,强耐低温萌发品种逐渐超越低温萌发敏感品种;游离脯氨酸含量在12℃胁迫48 h时,鲁棉研37号与斯字棉2B、斯字棉5A相差幅度分别为33. 32%,23. 27%,这些生理指标差异较好地反映了不同品种耐低温萌发差异。4个CBF基因家族成员CBF1、CBF2、CBF4、CBF6在强耐性品种中表达上调更迅速,在胁迫12 h时达到表达峰,这可能是强耐低温萌发品种应答低温胁迫时,表现更灵敏与迅速的原因。
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