科研产出
玉米ZmWRKY36基因的生物信息学及功能分析
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：作为植物转录因子家族最大的成员之一,WRKY蛋白在植物的生长发育、防御反应以及胁迫响应中都发挥着极为关键的作用.本研究以玉米自交系 B73 为材料,克隆了一个玉米 WRKY 转录因子 Zm-WRKY36,并对其进行生物信息学与功能分析.结果表明,ZmWRKY36 基因的开放阅读框为1 002 bp,编码333个氨基酸.ZmWRKY36 蛋白分子量为35.8 kDa,理论等电点为5.66,属于酸性蛋白;不稳定系数为67.16,为极不稳定蛋白;亲水指数为-0.526,为亲水性蛋白;具有 1 个WRKY结构域和 1 个C2 HC锌指结构基序,属于WRKY转录因子Ⅲ类亚家族成员;与高粱SbWRKY64、稷PmWRKY4 和狗尾草SvWRKY4 有着较近的亲缘关系.进一步分析发现,ZmWRKY36 蛋白定位于细胞核内,并且有着较强的转录激活活性.qRT-PCR结果显示,ZmWRKY36 基因在玉米根和叶中表达量较高,具有组织特异性;并且受到干旱胁迫和盐胁迫的显著诱导,表明转录因子ZmWRKY36 可能在玉米抵御外界干旱胁迫和盐胁迫的过程中发挥着重要作用.
关键词： 玉米 ZmWRKY36 生物信息学分析 功能分析 干旱胁迫 盐胁迫
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31份小麦材料中抗旱基因的KASP检测
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为明确小麦材料中抗旱相关基因的组成,利用已报道的29个标记(11个新转化的KASP标记以及已报道的18个KASP标记),对16份抗旱小麦品种和15份高产小麦品种进行KASP检测.结果表明,多数基因位点在抗旱小麦品种和高产小麦品种间的优异等位基因数目无明显差别;TaPYL1-1B、Wcor14-2B、TaSRL1-4A、TaSnRK2.3-1A、QTDW.caas-6BL位点的优异等位基因在旱地品种中占比较高,而TaWRKY512B和TaSnRK2.4-3A位点的优异等位基因仅存在于抗旱品种中,前者的供体材料为晋麦47、晋麦92和晋麦101,后者的供体材料为济麦379.
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外源2,4-表油菜素内酯对干旱胁迫下桑树根系生长的影响
《蚕业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探明外源2,4-表油菜素内酯（2,4-epibrassinolide, EBR）对桑树耐旱性的影响，以杂交桑为试验材料，研究外施不同浓度EBR对15%PEG6000胁迫下桑树幼苗根系生理特性的影响。结果表明：外施EBR能显著缓解干旱胁迫对桑苗根系生长的抑制，其鲜质量、干质量、总根长、表面积、根体积和平均直径比干旱胁迫下提高。与干旱胁迫处理相比，添加0.1μmol/L EBR使桑树幼苗根系产生O2·-活力、H2O2含量、产生·OH能力、丙二醛含量、电导率显著降低，同时使SOD活性、POD活性、CAT活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量显著增加。结果显示，0.1μmol/L EBR可以缓解15%PEG6000胁迫对桑树幼苗根系的伤害，增强其抗旱性。
关键词： 桑树 2,4-表油菜素内酯 干旱胁迫 根系
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不同棉花品种种子萌发期耐旱性综合评价
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：本试验选用45个黄淮棉区不同时期的代表性棉花品种为材料，采用15%PEG-6000溶液模拟干旱胁迫，测定各品种的种子发芽势、发芽率、发芽指数和单株干重、幼苗长度，计算5个萌发指标的相对值，分析各品种萌发指标的差异，并利用模糊隶属函数、相关分析等方法对45个棉花品种萌发期的耐旱性进行综合评价，为萌发期抗旱种质筛选及抗旱棉花新品种选育提供理论依据。结果表明，干旱胁迫抑制45个棉花品种萌发，品种间存在显著差异；相关分析显示，耐旱评价值与5个鉴定指标均呈正相关关系，与相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数呈极显著正相关；依据耐旱评价值将45个棉花品种分为高抗旱、抗旱、耐旱、不耐旱4个等级，其中高抗旱品种1个、抗旱品种7个、耐旱品种30个、不耐旱品种7个。说明过去或当前主栽棉花品种萌发期高抗旱及抗旱品种较少，为应对当前旱情加剧趋势，今后棉花育种需加强对萌发期抗旱品种的筛选。
关键词： 棉花 种子萌发 干旱胁迫 相对指标 耐旱性评价 模糊隶属函数
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外源甲基乙二醛对干旱胁迫下板栗幼苗的影响
《应用生态学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：甲基乙二醛(MG)是一种在植物中具有多种功能的新型信号分子。为探究MG对板栗幼苗干旱胁迫的影响,以两年生‘黄棚’板栗幼苗为试材,通过聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫并进行MG及其清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)处理,分析板栗幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性和乙二醛酶Ⅰ(GlyⅠ)、乙二醛酶Ⅱ(GlyⅡ)等乙二醛酶活性,检测内源MG含量、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、超氧阴离子(O_2~(-·))等抗氧化物质含量及脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、甜菜碱(GB)等渗透调节物质含量。结果表明:外源0.5 mmol·L~(-1) MG处理可显著提高干旱胁迫下板栗幼苗叶片SOD、POD、CAT、APX、GR等抗氧化酶活性和乙二醛酶(GLyⅠ、GLyⅡ)活性,并增加叶片中Pro、SS、GB等渗透调节物质和还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)等抗氧化物质含量,降低了MG、MDA、H_2O_2、O_2~(-·)、脱氢抗坏血酸(DHA)含量,从而减少了干旱胁迫对植株造成的膜脂过氧化损伤,缓解渗透胁迫,提高了板栗对干旱的适应性,而添加MG清除剂NAC抑制了这种效果。表明MG对改善植物的抗旱性具有积极作用。本研究结果可为进一步探索MG缓解板栗干旱胁迫的机理提供理论依据。
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大豆干旱响应GRAS基因筛选及GmGRAS27的生物信息学和逆境表达分析
《大豆科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：GRAS转录因子在植物抵抗非生物胁迫过程中发挥了重要作用,为了研究大豆GRAS基因在干旱胁迫中的响应,以挖掘大豆GRAS转录因子在干旱等非生物胁迫响应中的功能和分子机制提供分子基础,本研究利用基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus, GEO)筛选响应干旱胁迫的大豆GRAS基因,利用PlantCARE分析其启动子中的顺式作用元件。进一步对在营养生长时期(V6)和盛花期(R2)均受到干旱胁迫强烈诱导的GRAS基因GmGRAS27进行克隆和生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR方法分析干旱、盐和ABA胁迫下GmGRAS27基因的表达情况。结果显示:从大豆117个GRAS基因中筛选出10个响应干旱胁迫的GRAS基因,其启动子序列中均至少含有1个激素或逆境胁迫应答相关元件,GmGRAS27(Glyma.06G265500)基因的启动子同时含有ABRE应答元件和MYB/MYC结合元件。GmGRAS27在V6和R2期均受到干旱胁迫的强烈诱导,其编码的蛋白质GmGRAS27含有典型的GRAS基因家族结构域,高级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。实时荧光定量PCR分析显示GmGRAS27不仅受到干旱胁迫的强烈诱导,还受到盐胁迫和ABA的正向调控。推测GmGRAS27不仅是大豆干旱胁迫的重要候选基因也可能响应其他非生物胁迫。
关键词： 大豆 干旱 GRAS GmGRAS27 生物信息学 逆境胁迫 表达分析
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泰山海棠抗旱基因MhDREB2A的克隆与功能鉴定
《沈阳农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：泰山海棠(Malus hupehensis)是我国特有的苹果属种质资源,具有抗旱等优良性状.DREB转录因子(dehydration respon?sive element binding protein)是AP2/EREBP(APETALA 2/an ethylene responsive element binding protein)转录因子家族的一个亚家族,含有保守的AP2结构域,能够特异性地结合到抗逆基因启动子区域的DRE顺式作用元件上.以泰山海棠为材料,克隆得到抗旱相关基因MhDREB2A.该基因有1个AP2(APETALA 2)结构域,cDNA全长1197bp,编码398个氨基酸.实时荧光定量PCR分析发现MhDREB2A明显受到干旱或ABA的诱导表达,并且MhDREB2A在泰山海棠花和根中表达水平高于茎、叶和果中.亚细胞定位结果表明MhDREB2A定位于细胞核中.为分析其功能,构建35S::MhDREB2A过量表达载体,遗传转化了烟草,并获得转基因过表达株系.表型分析和相关生理指标测定表明,在干旱处理下转基因株系抗旱性明显高于对照野生型,转基因株系中的叶绿素总含量明显高于野生型植株,电导率(EL)和丙二醛(MDA)含量则明显低于野生型植株,同时抗干旱胁迫相关基因Nt?DREB3、NtERD10C、NtERD10D、NtNCED1和NtLEA5在转基因株系表达水平比野生型显著升高,而转基因烟草株系和野生型在对照条件下,抗干旱胁迫相关基因的表达水平没有显著差异.结果表明MhDREB2A具备干旱胁迫响应和抗旱功能,揭示其在植物抵抗干旱胁迫中具有重要作用.
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心叶日中花对盐和干旱胁迫的生理响应
《山东农业科学 》 2021
摘要：以耐旱性较好的心叶日中花为试材,采用珍珠岩基质扦插栽培方式,用300 mmol/L NaCl、18‰盐度海水和30%PEG-6000分别模拟单盐、复合盐和干旱胁迫,通过测定各处理不同处理天数后叶片的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性以及丙二醛（MDA）、可溶性蛋白含量的变化情况,分析其对盐和干旱胁迫的生理响应。结果表明,NaCl单盐、海水复合盐和干旱胁迫下,13 d内心叶日中花SOD、POD、CAT活性显著升高,但3 d后酶活性开始降低;膜脂质过氧化产物MDA含量呈持续升高趋势,渗透调节物质可溶性蛋白含量呈先升高后下降趋势。海水复合盐胁迫下抗氧化酶活性的增加及MDA、可溶性蛋白的积累,相较于NaCl单盐胁迫有所滞后。综上所述,心叶日中花通过提高抗氧化酶活性,增加渗透调节物质含量,来快速响应盐和干旱胁迫,但长时间的高盐和缺水逆境条件下,活性氧大量积累,膜功能受损,渗透调节物质无法合成和积累,植物生长受到抑制。
关键词： 心叶日中花 盐胁迫 干旱胁迫 抗氧化酶 丙二醛 可溶性蛋白
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欧洲葡萄'粉红亚都蜜'NAC基因DRL1负向调节植物抗旱性
《园艺学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’（Vitis vinifera‘Yatomo Rose’）为材料,利用荧光定量PCR技术和转基因技术研究葡萄NAC转录因子DRL1基因对逆境的响应。欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’在激素和逆境胁迫下,DRL1表达呈下降趋势,其中以ABA和干旱胁迫处理最为显著。在ABA处理下DRL1转基因烟草株系种子萌发率和根长均高于野生型。干旱处理下,转基因植株对干旱的耐受性降低,同时胁迫相关基因NtLEA5、NtP5CR1、NtPSCS1、NtERD10C和NtDREB3的表达水平比野生型显著下降。此外,DRL1转基因烟草茎中柱发育受到抑制,尤其是导管横切面积仅为野生型的58%。以上结果表明,DRL1基因可能作为1个负向调节子参与植物的干旱胁迫。
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花生中FAR1-5转录因子的克隆和功能分析
《花生学报 》 2020
摘要：FARl是一类起源于转座子酶的转录因子,在光敏色素A(phyA)信号通路启动、植物光形态建成中具有重要作用.本试验对抗旱花生品种J11的FAR1-5基因进行了克隆,通过序列比对进化分析,表明其与野生花生Arachis duranensis,A.ipaensis相关基因具有较高相似度.干旱胁迫状态下,转基因植株抗旱性强于野生型植株,抗氧化酶活性增强,表明该转录因子可积极响应花生抗旱胁迫.研究结果可为花生抗旱育种提供新的基因资源.
关键词： FAR1-5转录因子 花生 过表达 干旱胁迫 基因克隆
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