香蕉MaASRl基因的抗干旱作用

ASR（ABA,stress,ripening induced protein）是一类响应植物干旱胁迫的关键转录因子。在许多植物中已有报道,然而尚未见香蕉（Musa acuminata）VPASR与抗旱作用的相关研究。该实验从香蕉果实cDNA文库中筛选出1个AS尺基因,即MaASRl（登录号为AY628102）。干旱胁迫下,该基因在叶片中的表达量高于根部。将MaASRl转入拟南芥∽rabidopsisthaliana）,Southern检测确定了两株独立表达的转基因株系（命名为L14和L38）。表型观察发现,此两转基因株系的叶片变小且变厚Northern和Western检测结果表明,MaASR1在L14和L38中表达。控水处理后,L14和L38的存活率及脯氨酸含量均高于野生型。经干旱胁迫和外源ABA处理后,对MaASR1转基因株系中ABA／胁迫响应基因的表达分析,发现MaASR7可增强转基因株系对ABA信号的敏感度,但不能增强植株依赖于ABA途径的抗旱性。     

转香蕉MaASR1基因的拟南芥株系在干旱胁迫条件下的表达谱分析

干旱是最重要的环境胁迫,香蕉MaASR1基因在植物响应逆境胁迫时发挥着重要作用,为了深入研究MaASR1基因的过表达使拟南芥抗旱的分子机制,利用全基因组表达芯片来广谱的筛选MaASR1基因转入后自然条件下及干旱处理条件下差异基因的表达情况。对基因芯片的结果进行了详细的生物信息学分析及相关基因的RT-PCR验证,结果表明MaASR1基因异源表达的拟南芥株系在自然生长条件下共有747个差异基因,其中上调基因559个,下调基因188个;在干旱胁迫条件下共得到653个差异基因,其中上调基因256个,下调基因397个;MaASR1基因的转入可以通过影响激素、光合作用、锌指蛋白及不依赖ABA途径的DREB2A等相关基因的表达来提高拟南芥的抗旱性。为解析MaASR1基因作为转录因子提高植物抗旱能力的分子机制奠定基础。     

花生ASR基因家族特性及其对干旱和盐胁迫的响应

【目的】探究花生ASR基因家族特性及在干旱和盐胁迫响应中的作用,为花生抗旱抗盐新品种的培育提供潜在的基因位点。【方法】通过生物信息学方法对花生ASR家族进行全基因组水平鉴定以及基本特性分析,并借助转录组数据分析其在200 mmol/L NaCl及模拟干旱PEG处理下的表达变化。【结果】（1）通过分析花生栽培种狮头企参考基因组,鉴定到7个花生ASR基因,pI为5.34~6.98,蛋白脂肪系数为23.77~56.84,GRAVY值均为负值,表明这7个蛋白均是亲水性蛋白;（2）AhASR3与AhASR7基因表达模式相似,转录水平较高,基因结构及蛋白结构域和保守基序的位置和数量较相似,motif 5、6、9仅存在于AhASR3与AhASR7蛋白中;（3）AhASR1、AhASR5及AhASR2的启动子区域有干旱诱导MYB转录因子的结合位点,AhASR1、AhASR2及AhASR4的启动子区发现有ABA响应元件;（4）花生盐胁迫处理转录组分析结果显示AhASR2、AhASR3及AhASR7在200 mmol/L NaCl处理后根部出现较明显转录上调;（5）模拟干旱PEG处理转录组数据分析结果显示AhASR1、AhASR3、AhASR4及AhASR7在PEG处理4 h和8 h后,转录水平出现2倍以上上调。【结论】明确花生ASR家族基因和蛋白的基本特性,并鉴定可能参与盐胁迫和干旱胁迫响应的ASR基因,为进一步培育耐盐耐旱花生品种提供重要的目标基因。     

干旱胁迫与ABA 的信号转导

植物经历干旱胁迫时,ABA被普遍认为是一种干旱信号而传递干旱信息。在干旱信号ABA的转导过程中,从ABA的被感知到保卫细胞发生变化引起气孔关闭以及ABA诱导的基因表达都经历了复杂的变化。本文对ABA的信号转导过程进行了综述。     

转ZjAPX基因拟南芥对NaCl、干旱胁迫的耐性研究

旨在探讨枣树抗坏血酸过氧化物酶基因ZjAPX在植物渗透胁迫中的作用。将ZjAPX基因转入到模式植物拟南芥,以野生型(WT)、转ZjAPX拟南芥株系T2为试材,进行不同浓度NaCl胁迫和干旱胁迫。结果表明,转基因株系的种子萌发、植株生长均优于野生型株系;荧光定量PCR检测转基因拟南芥植株在干旱和盐胁迫处理10 d后目的基因ZjAPX的表达量显著高于野生拟南芥,表明ZjAPX的高表达明显提高了植株的抗旱和耐盐性。     

活性氧清除系统对干旱胁迫的响应机制

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要因子,干旱引起活性氧自由基增加,使植物细胞遭受氧化胁迫．植物体通过酶促和非酶促两大保护系统清除活性氧,活性氧自由基的变化也会引起抗氧化防御系统的不同变化．同时干旱胁迫下活性氧的产生也与ABA的积累、脯氨酸的积累以及叶绿素荧光猝灭密切相关,因此了解活性氧清除系统对干旱胁迫的响应机制以及活性氧在植物生理生化过程中的作用是非常必要的。     

干旱胁迫下2种香蕉幼苗叶片和根的主要渗透调节物质的变化

本文研究了不同干旱胁迫下抗旱性不同的帝王蕉和粉蕉幼苗叶片和根系的可溶性蛋白质和可溶性糖主要渗透调节物质的含量变化。结果表明:2种香蕉幼苗叶片可溶性蛋白质和可溶性糖含量随着干旱胁迫程度的增加而显著增多;根系可溶性蛋白质和可溶性糖含量并未持续上升,而是重度胁迫低于中度胁迫,但仍高于对照和轻度胁迫。干旱胁迫后,除帝王蕉根系可溶性糖含量外,帝王蕉根系可溶性蛋白质、粉蕉根系可溶性蛋白质和可溶性糖含量在3个胁迫程度下增加幅度均大于叶片增加幅度,且粉蕉较帝王蕉更能适应干旱胁迫环境。本文将为香蕉抗旱品种选育和栽培提供一定的理论依据和实践意义。     

香蕉MuMADS1基因的生物信息学分析

通过筛选用采后0h和48h的香蕉果实构建的果实成熟的SSH(抑制差减杂交)文库,得到一条命名为MuMADS1长度为888bp的片段。通过互联网数据库及生物信息学分析工具对香蕉MuMADS1基因及其编码蛋白进行理化性质预测、序列与结构分析和功能预测。结果表明:MuMADS1基因编码蛋白分子式为C1171H1879N351O367S7,属于亲水的不稳定蛋白;保守结构域分析含有保守的MADS盒和半保守的K-box盒;二级结构主要是以α螺旋为主;具有多种磷酸化位点和核定位信号;同源性比较发现与许多植物的花器官决定基因具有较高的相似性,推测它们可能为同源基因,具有相似的生物学功能。     

干旱对水稻生物钟基因和干旱胁迫响应基因每日节律性变化的影响

内源生物钟的节律运动不仅调控植物的生长发育,而且在调控植物响应和适应环境过程中发挥重要的作用。为了解水稻(Oryza sativa L.)干旱胁迫响应基因和生物钟基因在干旱条件下每日表达变化情况,本文利用实时荧光定量PCR方法研究旱稻品种IRAT109在干旱胁迫下相关基因的表达变化。结果表明,干旱胁迫导致早晨生物钟基因OsPRRs、OsLHY和OsZTL1的表达量显著下降,振幅减弱;同时导致夜晚生物钟基因OsTOC1、OsGI和OsELF3整体表达量升高,振幅增强,但对OsFKF1基因影响不大。同样,大部分水稻干旱胁迫响应基因在干旱胁迫后整体表达量显著升高,但OsDST基因表达量下降;同时大部分抗逆基因周期性表达被扰乱,但OsCIPK12、OsCDPK7和OsDREB1A依然保持24 h内震荡。本研究结果表明干旱胁迫能影响生物钟元件的基因表达,这种互相影响改变了部分基因每日的震荡变化。     

香蕉基因组测序及胁迫相关功能基因研究进展

香蕉是重要的热带水果之一,是世界第四大粮食作物。香蕉抗性相关的功能基因组学研究一直是香蕉研究的热点和核心。综述了近年来香蕉基因组测序、胁迫相关功能基因分离和鉴定等方面的最新研究进展,将有助于从源头上对香蕉进行创新性的研究,为香蕉遗传改良和新品种培育提供一定的理论依据。     

拟南芥AtDAD1 超量表达植株对H2O2抗性的研究

构建拟南芥AtDAD1超量表达载体,以农杆菌介导的方法转化拟南芥哥伦比亚生态型,比较AtDAD1超量表达植株和野生型植株表现型的差异,以及两者对H2O2抗性的不同。实验显示,AtDAD1转基因拟南芥生长较野生型拟南芥更为强壮,对高浓度H2O2有较强的耐受力。测定两者糖含量,发现AtDAD1转基因拟南芥叶片糖的含量明显高于野生型拟南芥叶片。以上结果表明,AtDAD1基因可能参与植物生长发育,并可能在拟南芥抵抗凋亡的过程中发挥重要的作用。     

The Role of PpNAC187 in Pear Drought and Salt Stress

Journal of Plant Growth Regulation - The hard-end of pear fruit might be a disorder of the environmental abiotic stress, which is mainly caused by the reduced water intake of the fruit resulting...     

Molecular Improvement of Tropical Maize for Drought Stress Tolerance in Sub-Saharan Africa

The C4 grass Zea mays (maize or corn) is the third most important food crop globally after wheat and rice in terms of production and the second most widespread genetically modified (GM) crop, after soybean. Its demand is predicted to increase by 45% by the year 2020. In sub-Saharan Africa, tropical maize has traditionally been the main staple of the diet, 95% of the maize grown is consumed directly as human food and as an important source of income for the resource—poor rural population. However, its growth, development and production are greatly affected by environmental stresses such as drought and salinization. In this respect, food security in tropical sub-Saharan Africa is increasingly dependent on continuous improvement of tropical maize through conventional breeding involving improved germplasm, greater input of fertilizers, irrigation, and production of two or more crops per year on the same piece of land. Integration of advances in biotechnology, genomic research, and molecular marker applications with conventional plant breeding practices opens tremendous avenues for genetic modifications and fundamental research in tropical maize. The ability to transfer genes into this agronomically important crop might enable improvement of the species with respect to enhanced characteristics, such as enriched nutritional quality, high yield, resistance to herbicides, diseases, viruses, and insects, and tolerance to drought, salt, and flooding. These improvements in tropical maize will ultimately enhance global food production and human health. Molecular approaches to modulate drought stress tolerance are discussed for sub-Saharan Africa, but widely applicable to other tropical genotypes in Central and Latin America. This review highlights abiotic constraints that affect growth, development and production of tropical maize and subsequently focuses on the mechanisms that regulate drought stress tolerance in maize. Biotechnological approaches to manage abiotic stress tolerance in maize will be discussed. The current status of tropical maize transformation using Agrobacterium as a vehicle for DNA transfer is emphasized. This review also addresses the present status of genetically modified organisms (GMOs) regulation in sub-Saharan Africa.     

植物耐干旱胁迫的生物学机理及其基因工程研究进展

本文介绍了干旱胁迫对植物的伤害,植物耐早性的生物学机理以及通过基因工程改良作物耐旱性的研究进展。     

Plant Responses to Drought,Acclimation, and Stress Tolerance

At the whole plant level, the effect of stress is usually perceived as a decrease in photosynthesis and growth. That is why this review is focused mainly on the effect of drought on photosynthesis, its injury, and mechanisms of adaptation. The analysed literature shows that plants have evolved a number of adaptive mechanisms that allow the photochemical and biochemical systems to cope with negative changes in environment, including increased water deficit. In addition, the acquisition of tolerance to drought includes both phenotypic and genotypic changes. The approaches were made to identify those metabolic steps that are most sensitive to drought. Some studies also examined the mechanisms controlling gene expression and putative regulatory pathways.     

植物耐干旱胁迫的生物学机理及其基因工程研究进展

本文介绍了干旱胁迫对植物的伤害,植物耐旱性的生物学机理以及通过基因工程改良作物耐旱性的研究进展