水分胁迫对不同小麦品种光系统Ⅱ功能基因psbA、psbD及cab表达的影响

两种小麦品种绵农4号(Triticum aestivum L. cv.Miannong No.4)和绵农5号(Triticum aestivum L.cv.Miannong No．5)在渐进水分胁迫下相对含水量、质膜相对透性及光系统ⅡDCIP(2,6-二氯酚靛酚)光化学还原活性变化的差异显示,绵农5号小麦比绵农4号小麦具有较高的水分胁迫耐受力。进而对比了水分胁迫对这两种耐旱性不同的小麦品种的光系统Ⅱ在基因转录及蛋白代谢等方面的影响。结果表明：渐进水分胁迫下．两种小麦的光系统Ⅱ主要基因(psbA、psbD、cab)的转录本水平及其编码蛋白(D1,D2、LHCⅡ)的稳态含量分别下降20％及14％以上,而绵农5号M6基因的转录水平下降程度(39．5％)与绵农4号(61．8%)相比明显缓慢．这可能是其具有较高耐旱性的一个重要原因。     

四川省重点保护野生动物名录

国务院环境保护委员会于1987年9月公布了我国重点保护野生动物名录,其中分布在四川的有86种。为使我省从事野生动物保护、发展、利用的单位和个人在工作中有所遵循和使全省人民积极做好保护工作,现将在我省分布的重点保护动物名录转载于后。(括号内为保护级别)1、蜂猴N y c t i c e b u s c o u c a n g(Ⅰ)2、短尾猴M a c a c a a r c t o i d e s(Ⅱ)3、猕猴M a c a c a m u-a tta(Ⅱ)4、滇金丝猴Rhinopithecus roxellanae bieti(Ⅰ)5、黔金丝猴Rhinopithecus roxell-n a e b r e l i c hi(Ⅰ)6、川金丝猴R hi n o pi t h e c u s r ox…     

小麦TaLhca基因的克隆及表达分析

为了从分子水分研究小麦的光合作用,该研究采用RT-PCR方法,从小麦品种‘百农207’的叶中克隆到1个捕光叶绿素a/b结合蛋白基因,命名为TaLhca。序列分析结果表明,TaLhca的编码区序列(coding DNA sequence,CDS)长810 bp,编码269个氨基酸,推测分子量为29.31 kD,等电点为8.69。TaLhca被定位于叶绿体,无信号肽,存在3个明显的跨膜区域,预测其蛋白结构含有典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能域(chlorophyll a/b binding domain),为亲水性非分泌蛋白。蛋白序列比对和进化树分析表明,小麦与二穗短柄草(Brachypodium distachyon)和水稻(Oryza sativa)中的Lhca序列相似性最高,亲缘关系最近。启动子顺式作用元件预测表明,启动子区域包含多个光响应元件及逆境响应元件。实时荧光定量PCR分析表明,TaLhca基因在小麦根、茎、叶中均有表达。其中在叶中表达量最高,在根中表达量最低,且受NaCl、干旱、ABA、H2O2和低温胁迫表达增强,受黑暗胁迫表达降低。该研究结果为进一步解析小麦光合作用机理及其相关基因的诱导表达特性提供了依据。     

沙质草地3种优势植物叶片光合生理对增温和降水减少的响应北大核心CSCD

以沙质草地优势物种猪毛蒿、胡枝子和糙隐子草为研究对象,利用开顶式生长室(OTC)模拟增温,研究降水减少20%、40%和60%与增温的交互作用对3种典型植物叶片光合气体交换特征及叶绿素荧光特征的影响,以揭示沙质草地3种优势植物对气候变化的响应规律。结果显示:(1)与自然温度相比,OTC模拟增温增加了猪毛蒿C_(i),显著降低了胡枝子G_(s)、P_(n)和T_(r)、糙隐子草G_(s)和P_(n)、猪毛蒿WUE和L_(s),也显著降低了猪毛蒿和胡枝子F_(v)/F_(m)和F_(v)/F_(o)。(2)无论增温与否,随着降水减少幅度的增加,猪毛蒿G_(s)和P_(n)呈下降趋势,且中度以上的干旱胁迫下(降水减少>40%)胡枝子和糙隐子草P_(n)显著低于对照。(3)在自然温度条件下,轻度干旱胁迫时(降水减少20%)猪毛蒿T_(r)显著低于对照,重度干旱胁迫时(降水减少60%)其WUE、F_(v)/F_(m)和F_(v)/F_(o)显著低于对照;重度干旱胁迫时,胡枝子C_(i)显著高于对照,差异幅度达10.7%,L_(s)显著低于对照,轻度干旱胁迫时(降水减少20%)其F_(v)/F_(m)和F_(v)/F_(o)显著高于中度以上的干旱胁迫;中度以上的干旱胁迫下糙隐子草T_(r)和G_(s)显著低于对照,重度干旱胁迫时,其C_(i)、F_(v)/F_(m)和F_(v)/F_(o)显著低于对照,WUE和L_(s)显著高于对照。(4)增温与降水减少交互作用下,所有处理猪毛蒿C_(i)均高于对照,差异幅度分别达4.5%,6.0%和8.4%;胡枝子T_(r)均显著低于对照,差异幅度达57.8%;重度干旱胁迫时猪毛蒿L_(s)和WUE显著低于对照,糙隐子草F_(v)/F_(m)和F_(v)/F_(o)随降水减少而降低,中度以上的干旱胁迫时其值显著低于对照。(5)相关性分析表明,3个优势物种的P_(n)与F_(v)/F_(m)和F_(v)/F_(o)均呈显著正相关关系,其中猪毛蒿和糙隐子草的P_(n)—F_(v)/F_(m)和P_(n)—F_(v)/F_(o)斜率明显高于胡枝子。研究表明,气候变暖会在一定程度上加剧降水减少对沙质草地3种群落优势物种光合作用的抑制。     

普通小麦祖先种类TaNAC2a基因的生物信息和表达分析

采用生物信息学方法,利用核酸、蛋白数据库对普通小麦祖先种乌拉尔图小麦(Triticum urartu L.)和粗山羊草(Aegilops tauschii L.)NAC转录因子基因家族进行分析,分别鉴定出107、126个NAC蛋白家族成员。根据拟南芥、水稻NAC基因家族分类系统,将其分为15个亚族。通过与抗逆相关基因TaNAC2a进行同源进化树分析,发现5个TuNAC、6个AetNAC基因与其高度同源,对这些基因的蛋白结构域、基因结构、启动子顺式作用元件及组织表达特性进行分析。结果表明,11个NAC蛋白具有典型的NAC结构域。进化关系较近的基因具有相似基因结构;启动子区域预测发现其均含有逆境胁迫响应作用元件。实时荧光定量PCR结果显示,TuNAC、AetNAC基因分别在乌拉尔图小麦和粗山羊草根、胚芽鞘、叶组织中均有表达,并呈现出明显的组织表达特异性。通过芯片表达数据和逆境胁迫基因表达试验,推测AetNAC2c基因可能参与植物干旱胁迫响应,AetNAC2b可能参与调控植物的耐旱、耐低温胁迫反应。上述分析结果为普通小麦祖先种基因家族的系统研究,优异候选功能基因的预测、筛选提供了试验依据。     

乌拉尔图小麦NAC转录因子的筛选与分析

NAC是植物特有的具有多种功能的一类转录因子,广泛参与植物的生长发育,器官建成及抗逆境胁迫等反应.目前有关NAC转录因子的研究主要针对模式植物(如拟南芥和水稻),而在小麦中的研究相对较少.本文利用生物信息学方法,获得乌拉尔图小麦(Triticum urartu)NAC转录因子家族基因的全长序列,并对其进化关系,生物学功能,染色体定位以及基因复制等进行预测与分析,同时利用荧光定量PCR验证相关转录因子在非生物胁迫下的表达模式.结果显示,共筛选得到87个乌拉尔图小麦全长NAC转录因子,通过进化树分析将其分为7个亚族,其中39个NAC 转录因子被定位在7条染色体上.通过基因复制分析发现,有5对NAC转录因子基因发生了复制.进一步通过荧光定量验证4个NAC转录因子在非生物胁迫下的表达模式,发现4个转录因子均受不同胁迫而上调表达.     

普通小麦中Puroindo1ine b-2基因的分子鉴定及表达分析

Puroindoline b-2基因与小麦子粒硬度及其产量密切相关。本研究采用特异引物PCR扩增,荧光定量PCR(RTPCR)方法以及DNA测序技术,对81份国内外小麦品种(系)的Puroindoline b-2不同变异类型进行了分子鉴定,并对Puroindoline b-B2的不同变异类型在子粒、叶片以及根系部位中的表达水平进行了定量分析。结果表明,所有试验材料中的D和A基因组上均含有Pinb-D2v1和Pinb-A2v4类型,而B基因组上的Pinb-B2v3类型在所有材料中所占比例最高,为91.4%;Pinb-B2v2类型比例较低,仅为8.6%。不同变异类型间Pinb-B2基因表达量分析表明,小麦子粒中Pinb-B2v3b的表达量显著高于PinbB2v2变异类型。进一步研究表明,Pinb-B2v3b类型的相对表达量显著高于Pinb-B2v3a和Pinb-B2v3c两种类型,而此2种变异之间无明显差异(Pinb-B2v3c略高于Pinb-B2v3a变异)。不同组织间Pinb-B2基因表达量分析表明,小麦叶片中Pinb-B2的表达量显著高于根系中的表达量。本研究为进一步理解Pinb-2基因分子遗传基础提供了一定的理论依据。     

复合诱变选育高效转化DHEA为7α,15α-diOH-DHEA的菌株及其转化工艺优化

结合酮康唑抗性筛选法,采用亚硝基胍和低能氮离子注入复合诱变方法筛选得到一株高效生物转化去氢表雄酮(D H E A)为3β,7α,1 5α-三羟基雄甾-5-烯-1 7-酮(7α,1 5α-d i O H-D H E A)的菌株亚麻刺盘孢C o l l e t o t r i c h u m l i n i S T-1,该突变株在底物D H E A投料浓度为1 0 g/L时产物摩尔得率达到3 4.2%,较出发菌株提高了4 6.2%。在此基础上进行培养基组分的优化,采用P l a c k e t t-B u r m a n实验设计考察转化培养基中各组分对产物摩尔得率的影响,有效筛选出葡萄糖、酵母粉和M g S O4·7 H2O浓度对产物摩尔得率影响显著,继而采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,并利用中心组合响应面设计实验对3个显著性因素的最佳水平进行研究,得到最适转化培养基组分为(g/L):葡萄糖2 6.3 4;酵母粉1 2.1 5;玉米浆3.0 0;F e S O4·7 H2O 0.0 1 5;M g S O4·7 H2O0.1 4;K H2P O40.9 0。采用该优化培养基,菌株C.l i n i S T-1的产物摩尔得率达到4 9.3%,较优化前提高了4 4.2%。     

干旱胁迫对小麦幼苗根系生长和叶片光合作用的影响

采用水培试验方法,以2个耐旱性不同的小麦品种(敏感型望水白和耐旱型洛旱7号)为材料,研究了干旱胁迫对小麦幼苗根系形态、生理特性以及叶片光合作用的影响,以期揭示小麦幼苗对干旱胁迫的适应机制.结果表明： 干旱胁迫下,2个小麦品种幼苗的根系活力显著增大,而根数和根系表面积受到抑制;干旱胁迫降低了望水白的叶片相对含水量,提高了束缚水/自由水,而对洛旱7号无显著影响;干旱胁迫降低了2个小麦品种叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度,但随胁迫时间的延长,洛旱7号的叶绿素含量和净光合速率与对照差异不显著;干旱胁迫降低了2个小麦品种幼苗的单株叶面积,以及望水白的根系、地上部和植株生物量,而对洛旱7号无显著影响.水分胁迫下,耐旱型品种可以通过提高根系活力、保持较高的根系生长量来补偿根系吸收面积的下降,保持较高的根系吸水能力,进而维持较高的光合面积和光合速率,缓解干旱对生长的抑制.     

干旱胁迫对小麦幼苗根系生长和叶片光合作用的影响

采用水培试验方法,以2个耐旱性不同的小麦品种(敏感型望水白和耐旱型洛旱7号)为材料,研究了干旱胁迫对小麦幼苗根系形态、生理特性以及叶片光合作用的影响,以期揭示小麦幼苗对干旱胁迫的适应机制.结果表明： 干旱胁迫下,2个小麦品种幼苗的根系活力显著增大,而根数和根系表面积受到抑制;干旱胁迫降低了望水白的叶片相对含水量,提高了束缚水/自由水,而对洛旱7号无显著影响;干旱胁迫降低了2个小麦品种叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度,但随胁迫时间的延长,洛旱7号的叶绿素含量和净光合速率与对照差异不显著;干旱胁迫降低了2个小麦品种幼苗的单株叶面积,以及望水白的根系、地上部和植株生物量,而对洛旱7号无显著影响.水分胁迫下,耐旱型品种可以通过提高根系活力、保持较高的根系生长量来补偿根系吸收面积的下降,保持较高的根系吸水能力,进而维持较高的光合面积和光合速率,缓解干旱对生长的抑制.     

川草 2 号老芒麦 (Elymus sibiricus L.) atpA 基因的克隆及其调控表达

ATPase 与植物的耐寒性密切相关 . 运用 mRNA 差异显示技术 (DDRT-PCR) 从耐寒植物川草 2 号老芒麦 (Elymus sibiricus L. cv. ‘ chuancao No.2 ' ) 中获得了受冷抑制的 atpA 基因表达序列标签 (EST) 序列,通过 5 ′ cDNA 末端快速扩增 (RACE) 获得了 atpA 基因全长 cDNA 为 1 754 bp ,开放阅读框 (ORF) 长 1 518 bp ,编码 505 个氨基酸 . 氨基酸序列与小麦、水稻、玉米 atpA 基因分别具有 95 ％、 94 ％、 94 ％的相似性 . 对 2 ℃低温胁迫及解除胁迫后恢复过程中共 13 个时段的 RNA 印迹分析表明, atpA 基因在低温胁迫 12 h 转录受到强烈抑制,在低温胁迫开始后的 4 ～ 8 h 及解除胁迫后的 16 ～ 24 h ,其转录水平明显强于对照 . 实验结果为揭示 CF₁α亚基对调控 ATPase 在植物御冷性反应的作用,以及α亚基在植物低温信号转导中的作用提供了新的线索 .     

水杨酸对高温强光胁迫下小麦叶绿体基因psbA表达的调节

以0.1、0.3和0.5mmol.L^-1的水杨酸预处理灌浆期的小麦叶片,测定在高温强光胁迫下小麦叶绿体基因psbA表达、D1蛋白含量和PSII功能。结果表明,叶面喷施SA不仅可减缓高温强光对psbA表达的抑制,而且可促进胁迫后在适宜光温条件下恢复表达的水平。     

菜豆病程相关蛋白基因在重金属胁迫下的表达分析

为探讨植物抗重金属的分子机理 ,差别筛选了 Hg Cl2 胁迫的菜豆 ( Phaseolus vulgaris L.)叶片 c DNA库 ,分离出一个重金属胁迫响应基因 Pv SR4克隆 .c DNA和氨基酸序列分析表明 Pv SR4编码一种细胞内病程相关蛋白 ,该蛋白具有 RNase活性 .Northern blot分析表明 Pv SR4基因在正常生长条件下的叶片中不表达 ,重金属 ( Hg、Cd、As、Zn和 Cu等 )和水杨酸能强烈地诱导其基因的表达 ,受伤也能促进该基因的转录 ,而热胁迫几乎没有调节作用 .推测 Pv SR4蛋白在诱导植物的抗逆性和抵抗重金属胁迫方面有重要作用     

水杨酸对水分胁迫黄瓜幼苗叶片生理过程的影响

研究了外源水杨酸 salicylic acid,SA 对水分胁迫下黄瓜幼苗叶片主要生理过程的影响 . 1m mol/L 的 SA处理黄瓜幼苗 2 4 h后 ,叶片中 POD活性剧增 ,SOD活性增加不明显 ,H2 O2 清除酶 CAT和 APX活性受抑制 ,H2 O2 含量上升引起膜脂过氧化产物 MDA含量上升 ,造成轻度氧化胁迫 ;在随后水分胁迫过程中 ,经 SA预处理积累的 H2 O2 诱导 APX和 CAT活性上升并清除产生的 H2 O2 ;SA预处理后 ,叶片中 Rubisco含量及其基因转录水平明显高于对照 ,光合作用受影响较小 .这表明 SA使黄瓜幼苗生理活性有较大改善 ,增强了植株对水分胁迫的抗性     

小麦3个NAC转录因子基因克隆与功能分析

NAC类转录因子参与植物基因在不同条件、不同发育期的表达调控,在植物的发育、生长及对外界的各种生物和非生物因子的胁迫应答中起关键的调控作用。本研究对非亲和条锈菌小种CYR32侵染诱导的抗条锈病基因Yr5近等基因系Taichung29*6/Yr5的cDNA文库进行筛选及同源克隆,获得了小麦3个NAC类转录因子的cDNA序列。序列分析结果表明,这3个转录因子都具有DNA结合结构域,即NAC结构域,且氨基酸序列在该结构域的A、B、C、D和E5个亚区高度保守;同时发现这3个NAC类转录因子都有核定位信号及相关的转录调控功能区域。通过系统进化树分析,发现其中之一的TaNAC1属于NAC转录因子家族第Ⅰ组的NAP亚组,TaNAC3属于ATAF1亚组,TaNAC5属于NAM亚组;根据系统进化树和相关基因的功能分析,我们推测小麦转录因子TaNAC1、TaNAC3和TaNAC5可能参与植物生长发育调控或对生物、非生物胁迫作出的应答反应。     

小麦苗期水分利用效率及其相关性状的QTL分析

以小麦DH群体(旱选10号×鲁麦14)为研究材料,采用复合区间作图法,对小麦幼苗在水分胁迫及非胁迫条件下的水分利用效率(WUE)及其相关性状的QTL进行定位,并对比分析QTL的加性效应.两种水分条件下共检测到14个具显著加性效应的QTL,分布在2A、3A、4A、5A、6A、7A、1B、3B、3D染色体上,可解释表型变异的范围在6.36%～19.73%.其中,非胁迫(对照)条件下检测到10个QTL,包括2个单株WUE的QTL,5个地上部WUE的QTL,1个根系WUE的QTL及2个总耗水量的QTL;水分胁迫条件下上述性状各检测到1个QTL.对于同一性状没有检测到在两种水分条件下均位于同一标记区间的QTL,表明不同水分环境条件下同一性状的QTL表达模式是不同的.论文也讨论了可能用于标记辅助选择的QTL及其分子标记.     

应用水稻基因芯片分析小麦光温敏核雄性不育系的基因差异表达

小麦光温敏雄性不育系是二系法杂交小麦应用技术体系的核心与基础,其育性严格受光周期和温度控制.了解光温敏雄性不育机理将促进二系法杂交小麦育种技术的应用和发展,而筛选控制不育的关键基因是揭示光温敏雄性不育分子机理的前提.由于小麦基因组信息有限,根据小麦与水稻有较高同源性,尝试利用水稻基因组芯片筛选小麦光温敏雄性不育系BS366冷胁迫响应基因.得到9个差异表达基因,这些基因参与基因表达调控、胁迫应答、信号转导、代谢等重要生命过程,为解析小麦光温敏雄性不育机理提供了有益信息.利用雄蕊cDNA半定量PCR法验证表明,NADH（nicotinamide adenine dinucleotide hydrate）脱氢酶亚基4L、锌指富含DHHC（deaf/hard of hearing connection）结构、线粒体物质运输蛋白、外被体蛋白COPⅠδ（coat proteinⅠδ）亚基和ABC（ATP-binding cassette）转运蛋白5个基因,在低温和对照温度下表达存在明显差异,可作为育性相关候选基因开展下一步研究.     

青杄转录共激活因子PwMBF1c的功能研究与验证

克隆通过青杄干旱转录组筛选到的差异候选基因PwMBF1c,对其生物学功能进行分析和验证,以期能够解析青杄的耐旱机理,并为培育优良抗逆林木品种提供基因资源。利用RT-qPCR技术分析PwMBF1c对干旱、高温、低温及激素处理的响应。瞬时转化烟草叶片和洋葱表皮细胞检测PwMBF1c的亚细胞定位。利用酵母单杂验证PwMBF1c的转录活性。在拟南芥和马铃薯体系中验证了PwMBF1c抗旱应答的功能。PwMBF1c主要在成熟叶中表达,其转录水平受干旱、高温、水杨酸（SA）诱导上调;PwMBF1c的C端具有转录激活活性,而N端和全长不具有转录活性;PwMBF1c定位于细胞膜、细胞质和细胞核;过表达PwMBF1c显著提高了拟南芥和马铃薯的耐旱性。干旱胁迫下,与对照组Col-0和VC相比,过表达拟南芥株系PwMBF1c-L1和PwMBF1c-L2存活率更高,叶绿素含量较高,MDA含量较低;在PEG处理后,与野生型马铃薯Y5相比,过表达PwMBF1c显著提高了苗高。PwMBF1c的表达水平受干旱等多种逆境和激素的诱导,PwMBF1c主要定位于细胞膜、细胞质和细胞核,且该蛋白的C端具有转录激活活性。PwMB...     

白刺叶不同水分状况下光合速率及其叶绿素荧光特性的研究

采用L I-COR 6400便携式光合测定系统测定并研究了乌兰布和沙漠白刺叶不同水分状况下光合速率及其叶绿素荧光参数的变化特征.结果表明,随着白刺水势降低其净光合速率和气孔导度快速下降,当水势降低到一定值时,净光合速率、气孔导度几乎不变;而叶绿素荧光指标与叶水势关系在高水势时随着叶水势下降叶绿素荧光指标值近似不变,当水势下降到一定值时近似呈直线下降.白刺水饱和状况下的光补偿点为(43.1±4.8)μm o l.m-2.-s 1,光饱和点为(676±150)μm o l.m-2.-s 1;叶生长初期和叶成熟期净光合速率水势补偿点(净光合速率为0时的水势)分别为-3.65 M Pa和-5.76 M Pa,NPQ初始水分胁迫水势分别为-2.20 M Pa和-6.63 M Pa.研究指出运用净光合速率水势补偿点和非光化学猝灭初始水分胁迫水势可评价白刺对干旱环境的适应性.     

碱胁迫对菊芋幼苗生长及其光合作用和抗氧化作用的影响

采用砂培试验研究了碱胁迫(0、12.5、25.0、37.5和50.0 mm o l.L-1N a2CO3)对2种菊芋(H elianthustuberosus L.)南芋8号(H t 1)和南芋1号(H t 2)幼苗生长及其光合作用和抗氧化作用的影响。结果表明,2种菊芋耐碱的极限浓度为50.0 mm o l.L-1;碱胁迫,尤其是高浓度(37.5 mm o l.L-1)的胁迫,显著降低菊芋幼苗总鲜重、净光合速率(Pn)、气孔导度(G s)、蒸腾速率(T r)、水分利用效率(WUE)及叶绿素总量(Ch l a Ch l b)、类胡萝卜素(C aro)含量与叶片和根POD活性,而显著提高细胞间隙CO2浓度(C i)、叶片和根SOD活性以及丙二醛(M DA)含量。此外,H t 1叶绿素a/b(Ch l a/Ch l b)在碱胁迫下没有明显变化,而H t 2却明显降低。这些结果表明非气孔限制是碱胁迫下2种菊芋幼苗Pn降低的主要原因。菊芋品种H t 1幼苗耐碱能力大于菊芋品种H t 2,这可能与H t 1碱胁迫下维持了较高的Pn、G s、T r、WUE、Ch l a/Ch l b、C aro含量、SOD和POD活性和较低的M DA含量有关。