科研产出
花生NRT1基因对盐胁迫的响应
《花生学报 》 2019 北大核心
摘要：盐胁迫属于一类重要的非生物胁迫,抑制植物的生长发育,影响植物对营养元素的吸收利用。氮元素是构成生物体核酸和蛋白质的主要元素,在维持植物生命活动以及作物产量和品质等方面有重要作用。设置不同盐胁迫浓度,测定盐胁迫后花生叶片硝酸盐含量,分析NRT1基因家族特征及其对盐胁迫的响应。结果表明,盐胁迫抑制叶片中硝酸盐的积累,并随盐浓度上升叶片中硝酸盐含量下降,推测盐胁迫可能抑制了硝酸盐转运蛋白的表达。硝酸盐转运蛋白1(NRT1)家族是植物中最大的硝酸盐转运蛋白家族。利用生物信息学分析发现,花生基因组中有37个NRT1基因,按亲缘关系的远近可以分成6类。基因结构与表达分析发现,NRT1基因间跨膜区和外显子数目差异较大,在22个不同组织中的表达具有明显的组织特异性。在栽培花生品种Tifrunner中发现了9个对盐胁迫响应的NRT1基因,推测这些基因可能参与盐胁迫条件下氮素的吸收和转运。本研究为深入研究硝酸盐转运蛋白的功能及其在盐胁迫条件下花生氮素吸收转运中的作用奠定了基础。
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不同浓度NaCl胁迫对水稻种子发芽及幼苗生长的影响
《大麦与谷类科学 》 2019
摘要：为明确不同浓度NaCl胁迫对水稻种子发芽及幼苗生长的影响,以圣稻19为材料,配制不同浓度的NaCl(80、120、160mmol/L)对水稻种子及幼苗进行胁迫处理,并对水稻种子萌发阶段的发芽势、发芽率、萌发指数、平均萌发时间和幼苗建成阶段的鲜质量、株高、根长进行测定。结果表明:随着NaCl处理浓度的升高,水稻种子的发芽势、发芽率、萌发指数呈递减趋势,平均发芽时间延长;NaCl(80、120、160 mmol/L)浸种后第10、第13、第16、第19天的幼苗鲜质量、株高、根长的增加均受到抑制,且与清水对照相比,低浓度NaCl(80 mmol/L)处理下种子的发芽势、发芽率、鲜质量、株高差异不显著;高浓度NaCl(160 mmol/L)处理下种子的发芽势、发芽率、萌发指数、平均发芽时间、鲜质量、株高均差异显著(P <0.05)。
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NaCl处理谷子萌发期种子的转录组学分析
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】谷子具有抗旱、耐贫瘠的特性,逐渐成为研究禾本科作物的模式作物。本研究以前期筛选并获得的谷子耐盐品种和敏感品种为材料,通过RNA-Seq测序筛选鉴定谷子的盐胁迫响应基因,揭示其响应盐害机制,为培育谷子抗盐新种质提供理论依据。【方法】对14个谷子品种进行了萌发期抗盐筛选。谷子不同品种的种子经150 mmol·L-1NaCl处理萌发培养7 d后,分别统计各品种种子的萌发率、根长和芽长,综合各项指标鉴定到豫谷2为耐盐品种、安04为盐敏感品种。以这两个品种盐胁迫前、后萌发期种子为材料,应用RNA-Seq进行转录组测定,分析鉴定盐害下差异表达基因(differentially expression gene,DEG),并对DEG进行GO和KEGG功能富集分析。同时应用qRT-PCR对随机挑选的15个DEG表达模式进行验证,并与RNA-Seq结果进行相关性分析。【结果】耐盐品种豫谷2、盐敏感品种安04种子经盐胁迫处理后,分别鉴定出2 786个和4 413个DEG;其中,每个品种在NaCl处理前及处理后分别鉴定出1 470和3 826个DEG。GO和KEGG聚类分析显示,NaCl处理下参与信号转导、抗氧化、有机酸的合成及转运以及次生代谢等相关的DEG在谷子萌发期种子应对盐胁迫响应过程中具有关键性的作用,DEG主要集中在胁迫响应、离子的跨膜转运、氧化还原、次生代谢及有机酸、多胺、苯丙烷的合成等过程。qRT-PCR对15个DEG表达模式的检测结果与RNA-seq结果相关系数为0.8817。其中编码离子通道的基因(HKT)、过氧化物酶基因(POD)、黄烷酮-3-羟化酶基因(FL3H)、MYB转录因子基因等在豫谷2中表达量较高,显示其在谷子萌发期种子响应盐胁迫中可能发挥一定作用。【结论】谷子耐盐品种及盐敏感品种的种子对盐胁迫的响应程度具有一定的差异性,且品种对盐害的耐受能力主要与基因对胁迫的响应程度相关,而与DEG的数量相关性不大。
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外源亚精胺对桑树盐胁迫的缓解效应
《蚕业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为探究外源亚精胺(spermidine,Spd)对桑树耐盐性的影响,以桑品种桂桑优12为材料进行盆栽试验,调查叶面喷施不同浓度(0、0.5、1.0、1.5 mmol/L)Spd后200 mmol/L NaCl胁迫下桑树幼苗各项形态指标、根系特征和活力,以及叶绿素和类胡萝卜素含量、质膜相对透性、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)和渗透调节物质含量等生理指标的变化.结果表明,Spd可提高盐胁迫下桑树幼苗的株高、茎粗、地上部分鲜质量和干质量、根部鲜质量和干质量、主根长、总根长、根系表面积、根系平均直径、根系总体积和根系活力;叶片中的叶绿素和类胡萝卜素含量增加;叶片与根中的SOD、POD、CAT酶活性升高,脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量增加,质膜相对透性和MDA含量降低.根据各项指标变化情况,盐胁迫下叶面喷施Spd溶液可显著缓解桑树幼苗的盐害,提高幼苗的抗盐性,其中以喷施1 mmol/L Spd缓解效应最为显著.
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盐胁迫下谷子根部细胞内pH值测定
《山东农业科学 》 2019
摘要：利用BCECF-AM荧光染料和激光共聚焦显微镜测定谷子根部细胞内的荧光强度,进而换算成细胞内pH值,以此来研建测定谷子根部细胞内pH值的方法。结果显示:正常水培条件下,谷子品种YG2和AN04根部细胞内pH值分别为5.85±0.11和5.77±0.26;盐处理下YG2和AN04根部细胞内pH值分别达到6.21±0.26和6.19±0.17,即盐敏感品种AN04根部细胞盐处理后pH值变化较大,提高7.28%,而抗盐品种YG2提高6.15%。这说明抗盐品种盐胁迫下细胞内pH值受外界环境影响较小,对盐害的耐受力较高。该方法用来定量测定细胞内pH值具有可信性,亦可作为评价植物耐受胁迫能力的辅助手段。
关键词： 谷子 盐胁迫 BCECF-AM荧光染料 根部细胞内pH值
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谷子萌发期耐盐种质筛选及其保护酶系统对盐胁迫的响应
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】确定谷子萌发期耐盐评价指标,筛选萌发期耐盐种质,并探讨不同基因型谷子苗期盐胁迫对保护酶系统的影响,为谷子大规模耐盐性鉴定、耐盐机理的研究提供鉴定方法和优异资源。【方法】以不同生态区的54份谷子种质为试验材料,用1.5%NaCl溶液进行盐胁迫,蒸馏水为对照,采用培养皿发芽法在人工气候培养箱内进行谷子萌发期耐盐性鉴定;测定谷子相对发芽势、相对发芽率、相对胚芽长、相对胚根长、相对胚芽比以及发芽率、盐害率等指标;通过对指标值的相关性分析、主成分分析和聚类分析,筛选谷子萌发耐盐评价指标。采用筛选出的3个不同耐盐性谷子品种,以0.5%NaCl溶液进行苗期盐胁迫,测定盐土盆栽条件下苗期叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性。分析盐胁迫下3个基因型间生理响应机理的差异。【结果】在1.5%NaCl溶液胁迫下,谷子的相对发芽势与相对发芽率(r=0.51,P<0.01)、相对胚芽长之间呈显著正相关(r=0.54,P<0.01);相对胚芽长与相对胚根长呈显著正相关(r=0.64,P<0.01);发芽率盐害率与相对发芽势(r=-0.37,P<0.01)、相对胚芽长(r=-0.51,P<0.01)呈显著负相关。通过主成分分析将萌发期盐胁迫处理的6个单项指标转换成3个彼此独立的综合指标;通过隶属函数分析,得到不同品种萌发期耐盐性综合评价值(D值),并通过聚类分析,将54份谷子品种分成高度盐敏感品种、盐敏感品种、中度耐盐品种、耐盐品种以及高度耐盐品种5个不同类型。其中,高度耐盐品种有4个,分别是华北夏谷区的济谷16、矮88,西北春谷区的陇谷3号和延谷13。苗期盐土盆栽试验表明,盐胁迫条件下谷子叶片SOD、POD、CAT酶活性呈现先上升后下降的趋势。耐盐性强品种济谷16的SOD、POD、CAT酶活性上升幅度显著大于耐盐性弱的品种鲁谷1号。【结论】54份谷子种质材料在耐盐性上存在显著差异,利用隶属函数法综合分析萌发期各指标,全面地评价谷子种质资源萌发期的耐盐性。不同基因型谷子品种叶片保护酶系统对NaCl胁迫响应能力的差异,可能是由于谷子耐盐能力不同造成的。
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盐胁迫对不同粒型花生品种种子吸水特性的影响
《花生学报 》 2019 北大核心
摘要：选用不同粒型花生品种并设置0%、0.15%、0.30%、0.45%(m/V)不同盐胁迫浓度的盆栽试验,以探究盐胁迫下花生种子吸水速率变化情况及其与种子粒型间的关系。结果显示,供试各品种种子粒型大小HY36>HY25>JH13>HY20,以HY36的种子粒型较为整齐。各品种种子吸水速率均随吸水时间的延长而减慢,并随盐胁迫浓度的增加显著降低,各盐胁迫浓度下以HY20种子吸水率最小。种子粒型与吸水率和吸水速率间相关性分析表明,无论盐胁迫与否,大粒型品种种子质量与吸水率间均呈负相关关系;各盐胁迫浓度处理下,中粒型和小粒型品种种子质量越大其吸水速率越大。综合来看,0%和0.15%低盐浓度处理下,大粒型品种中质量较大的种子和小粒型品种较为浑圆饱满的种子吸水率相对较小;0.45%高盐浓度处理下,种子越细长其吸水率越大。非盐或低盐地区选用吸水率较小的种子便于节水,高盐环境下选用吸水率较大的相对细长的种子利于萌发。本试验结果为盐碱地花生选种和完善高产栽培技术等提供参考依据。
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陆地棉NAC转录因子基因GhSNAC1的克隆及其抗旱耐盐分析
《农业生物技术学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：NAC (NAM/ATAF/CUC)家族是植物中特有的一类转录因子,其功能涉及植物生长发育调控、激素信号转导、逆境胁迫响应等重要生理过程。本研究利用反转录PCR (reverse transcription PCR, RT-PCR)技术从陆地棉(Gossypium hirsutum)中克隆了1个逆境胁迫响应(stress-responsive) NAC类转录因子基因,命名为GhSNAC1 (GenBank No. KU759894)。该基因长度为1 104 bp,预测编码蛋白含有299个氨基酸,分子量为33.9 kD,等电点为6.18。蛋白序列分析表明,GhSNAC1具有典型的NAC转录因子特征,N端含有保守的NAC结构域。进化分析表明,GhSNAC1与拟南芥(Arabidopsis thaliana) ATAF1 (Arabidopsis transcription activation factor 1)高度相似。qRT-PCR结果显示,GhSNAC1受到干旱、高盐、低温和黄萎病菌(Verticillium dahliae)胁迫诱导,提示该基因可能参与生物和非生物胁迫响应。在烟草(Nicotiana tabacum)中过表达GhSNAC1,分析干旱或盐胁迫条件下转基因和野生型烟草株系种子的萌发率和幼苗生长差异,实验结果显示,在100 mmol/L NaCl或200 mmol/L甘露醇胁迫下,野生型烟草的种子萌发受到明显抑制,萌发率低于50%,而转基因株系显著优于野生型,其种子萌发率均在80%以上;野生型烟草幼苗弱小,而转基因株系长势强,其单株鲜重和根长分别是野生型的2倍和1.5倍以上。上述结果表明,过表达GhSNAC1可显著提高转基因烟草的抗旱耐盐能力。本研究为深入探究GhSNAC1抗旱耐盐的分子机制提供了基础资料。
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盐胁迫下不同耐盐性花生品种形态及生理差异研究
《花生学报 》 2018 北大核心
摘要：为深入探讨不同耐盐性花生品种的耐盐适应机制,分别对高度耐盐品种(花育25)、耐盐品种(花育22)和盐敏感品种(花育33)花生幼苗进行50mmol/L、100mmol/L、150mmol/L及200mmol/L NaCl胁迫处理,研究不同花生品种在NaCl胁迫下植株形态发育、光合色素含量、活性氧代谢及渗透调节等相关指标的差异。结果表明:NaCl胁迫对花生地上部的抑制程度大于对根系的抑制,高度耐盐及耐盐品种的地上部受抑制程度小于盐敏感品种;随着NaCl浓度的增加,盐敏感品种的叶绿素及类胡萝卜素含量下降幅度明显大于高度耐盐品种和耐盐品种;NaCl胁迫下高度耐盐品种及耐盐品种叶片及根系具有较高的SOD、POD活性和较低的MDA含量,活性氧代谢能力较强,膜脂过氧化水平低;另外,高NaCl浓度下,叶片和根系中较高的可溶性蛋白及脯氨酸含量也是高度耐盐品种重要的耐盐适应特征。
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常压室温等离子体对NaCl胁迫下胡麻种子萌发及幼苗生理特性的影响
《核农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探究常压室温等离子体(ARTP)照射处理对胡麻耐盐性的影响,以2个胡麻品种天亚10号和陇亚13号为材料,利用ARTP对胡麻种子进行不同时长(0、10、20、30 min)照射,测定不同Na Cl浓度(0、85、170 mmol·L-1)胁迫下胡麻的发芽指标、幼苗生长指标、叶绿素(Chl)和类胡萝卜素含量、叶片质膜相对透性、叶片丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,分析ARTP处理对Na Cl胁迫下胡麻种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,ARTP处理对2个胡麻品种的影响存在差异,ARTP处理可以促进天亚10号在Na Cl胁迫下种子萌发和幼苗生长,降低质膜相对透性、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、MDA含量,提高POD活性及可溶性蛋白含量;在170 mmol·L-1Na Cl胁迫下ARTP处理10 min,天亚10号发芽率可以提高90.27%;但抑制了陇亚13号在Na Cl胁迫下种子萌发和幼苗生长,增加了质膜相对透性、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、MDA含量,降低了POD活性及可溶性蛋白含量,在170 mmol·L-1Na Cl胁迫下ARTP处理30 min,陇亚13号的发芽率下降了17.60%。本研究结果为胡麻育种及盐碱地人工栽培提供了一定的理论参考。
关键词： 胡麻 常压室温等离子体 盐胁迫 种子萌发 生理特性
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