科研产出
干旱胁迫下割手密基因cDNA-SCoT差异表达分析（英文）
《南方农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过分析割手密叶片在干旱胁迫下的基因表达谱,筛选获得抗旱相关基因,为开展甘蔗抗旱性遗传改良研究提供候选基因。【方法】以割手密GX83-10为材料,构建正常浇灌(对照)及两个干旱处理叶片总RNA混合池,使用cDNA-SCoT构建割手密GX83-10伸长期应答干旱胁迫的基因表达谱,筛选、分离转录衍生片段(TDFs)并进行测序,根据NCBI数据库BLAST同源性检索结果推测基因功能,并使用qRT-PCR对抗旱相关TDFs进行表达验证分析。【结果】成功获得120个上调表达TDFs序列,其中53个TDFs序列与NCBI数据库中已录入的基因具有较高相似性,根据同源基因功能可分为10个类群:结合功能蛋白相关基因(20.75%)、新陈代谢相关基因(13.21%)、通信及信号转导相关基因(13.21%)、转录调控因子相关基因(13.21%)、运输途径相关基因(11.32%)、环境互作相关基因(9.43%)、能量代谢相关基因(7.55%)、蛋白质合成相关基因(3.77%)、防御相关基因(3.77%)及细胞成分生物合成相关基因(3.77%)。通过对运输因子家族蛋白、RING/U-box超家族蛋白、22 kD干旱诱导蛋白、微管蛋白alpha-3链和质膜H+-ATPase进行qRT-PCR分析,结果表明,这些基因在干旱胁迫下均呈不同程度的上调表达。【结论】干旱胁迫下,应用cDNA-SCoT构建割手密叶片基因表达谱筛选抗旱相关基因具有可行性。从割手密叶片中挖掘获得的抗旱及水分有效利用相关基因,可为利用野生种质资源开展甘蔗育种研究提供候选基因,改良甘蔗抗旱性,拓宽甘蔗育种基因库。
关键词： 割手密 cDNA-SCoT 转录衍生片段(TDFs) 基因 干旱胁迫
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木薯‘新选048’二倍体及其同源四倍体对干旱胁迫的生理响应
《植物生理学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同倍性木薯对干旱胁迫耐受能力的差异,本研究以木薯品种‘新选048’二倍体及其同源四倍体盆栽苗为材料,设置不同程度的干旱胁迫,研究干旱对2个倍性木薯苗形态、渗透调节物质、抗氧化能力及内源激素的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度的加强,2个倍性的木薯叶片均出现下垂、萎蔫、变黄,进而干枯的症状,二倍体表现更为严重。可溶性蛋白和脯氨酸(Pro)含量基本随着胁迫程度的加剧而逐渐增加,二倍体更为敏感,积累量大于四倍体。2个倍性材料的抗氧化相关指标基本随着干旱程度的加强而升高,四倍体总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性比二倍体高,而过氧化氢(H_2O_2)含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性比二倍体低。随着干旱程度的增加,2个倍性材料的赤霉素(GA)含量先上升后下降,在四倍体中的含量始终大于二倍体;吲哚乙酸(IAA)含量变化不规则;玉米素核苷(ZR)含量在二倍体中逐渐下降,而在四倍体中先轻微上升后下降,在四倍体中下降幅度较大,但ZR含量在四倍体中始终大于二倍体中的含量;脱落酸(ABA)含量先上升后下降,轻度胁迫下四倍体大于二倍体,其他程度胁迫下二倍体大于四倍体。综合分析,在干旱胁迫下,四倍体木薯产生较强的抗氧化能力,同时通过GA、ZR和ABA的协同作用,延长叶片的功能期,从而达到比二倍体抗旱的效果。
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甘蔗ATP结合蛋白基因克隆及其干旱胁迫下的表达特性分析
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆甘蔗ATP结合蛋白基因,分析其基本生物学信息及在干旱胁迫下的表达特性,为ATP结合蛋白的功能研究提供理论依据。【方法】从乙烯诱导甘蔗差异表达转录组和水分胁迫下甘蔗cDNA文库中获取ATP结合蛋白基因序列,设计其引物进行RT-PCR扩增,利用生物信息学软件进行序列分析及其蛋白结构和功能预测,并采用实时荧光定量PCR(qPCR)检测干旱胁迫处理下的甘蔗ATP结合蛋白基因的表达情况。【结果】克隆获得的甘蔗ATP结合蛋白基因全长2145 bp,编码714个氨基酸,其蛋白分子质量为79.430 kD,理论等电点(pI)为9.33,不稳定系数为44.38;甘蔗ATP结合蛋白与玉米ATP结合蛋白的核苷酸序列及其推导氨基酸系列同源性最高,均达93%。甘蔗ATP结合蛋白主要由无规则卷曲(42.02%)、α螺旋(25.63%)和延伸链(22.27%)结构组成,具有蛋白激酶催化结构域、ATP结合位点、核苷酸结合位点(NBS)、糖基化位点、激酶磷酸化结合位点及核定位信号等;甘蔗ATP结合蛋白可能主要定位在细胞核、叶绿体、线粒体和过氧化物酶体中,起中间代谢调控作用,或参与转录调控、免疫应答、胁迫应答及信号转导等生物反应。qPCR检测结果显示,在干旱胁迫7 d后,甘蔗ATP结合蛋白基因的表达量明显下调,约为对照的30%,恢复正常供水(复水)后,表达量回升。【结论】甘蔗ATP结合蛋白基因表达受干旱胁迫诱导,可能参与甘蔗对干旱逆境胁迫响应的代谢调控。
关键词： 甘蔗 ATP结合蛋白 基因克隆 生物信息学 干旱胁迫 表达特性
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抽雄期干旱胁迫与复水对不同玉米品种生长及产量的影响（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2017
摘要：[目的]探讨广西不同玉米品种在抽雄期对干旱胁迫及旱后复水的响应,为玉米抗旱机理研究、抗旱品种选育及广西玉米秋播用种选择提供理论依据。[方法]在大棚内采用桶栽法对桂单0810、迪卡008、正大619、琛玉969和桂单901等5个玉米品种在抽雄期进行4、8、12、16和20 d的干旱胁迫处理及相应胁迫时间后的复水处理试验,每个品种均以正常浇水为对照。[结果]干旱胁迫下各玉米品种的冠干重、根干重、次生根数、最长根长和绿叶数均比对照下降,且各指标与对照比值随胁迫时间的延长而下降。复水后,各指标的恢复生长量随胁迫时间的增加而减少;除最长根长在干旱胁迫4 d后复水出现超补偿生长外,其他指标均未产生超补偿效应。桂单0810、迪卡008和正大619在干旱胁迫下各指标的降幅均小于琛玉969和桂单901;复水后,前者的恢复能力又高于后者。桂单0810、迪卡008和正大619的抗旱系数和抗旱指数均高于琛玉969和桂单901,通过抗旱系数的聚类分析,可将5个玉米品种分为两大类,桂单0810、迪卡008和正大619归为抗旱性较强的品种,桂单901和琛玉969归为抗旱性较弱的品种。[结论]桂单0810、迪卡008和正大619在抽雄期受干旱胁迫时根、冠生长所受影响较小,且在复水后能够有效地恢复生长,从而保证较高的生物量及产量,可作为广西秋播玉米抗旱品种推广应用。
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抽雄期干旱胁迫与复水对不同玉米品种生长及产量的影响
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨广西不同玉米品种在抽雄期对干旱胁迫及旱后复水的响应,为玉米抗旱机理研究、抗旱品种选育及广西玉米秋播用种选择提供理论依据。【方法】在大棚内采用桶栽法对桂单0810、迪卡008、正大619、琛玉969和桂单901等5个玉米品种在抽雄期进行4、8、12、16和20 d的干旱胁迫处理及相应胁迫时间后的复水处理试验,每个品种均以正常浇水为对照,分别于相应干旱胁迫时间后的第1 d及旱后复水15 d取样,统计次生根数、最长根长和绿叶数,测定各处理根、冠干物质量,计算各指标与对照的比值;成熟期计算单株果穗产量,以产量为基准计算抗旱系数和抗旱指数,并对抗旱系数进行聚类分析。【结果】干旱胁迫下各玉米品种的冠干重、根干重、次生根数、最长根长和绿叶数均比对照下降,且各指标与对照比值随胁迫时间的延长而下降。复水后,各指标的恢复生长量随胁迫时间的增加而减少;除最长根长在干旱胁迫4 d后复水出现超补偿生长外,其他指标均未产生超补偿效应。桂单0810、迪卡008和正大619在干旱胁迫下各指标的降幅均小于琛玉969和桂单901;复水后,前者的恢复能力又高于后者。桂单0810、迪卡008和正大619的抗旱系数和抗旱指数均高于琛玉969和桂单901,通过抗旱系数的聚类分析,可将5个玉米品种分为两大类,桂单0810、迪卡008和正大619归为抗旱性较强的品种,桂单901和琛玉969归为抗旱性较弱的品种。【结论】桂单0810、迪卡008和正大619在抽雄期受干旱胁迫时根、冠生长所受影响较小,且在复水后能够有效地恢复生长,从而保证较高的生物量及产量,可作为广西秋播玉米抗旱品种推广应用。
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甲基环丙烯对甘蔗苗期叶片抗氧化酶活性影响的初步研究
《福建农林大学学报(自然科学版) 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以苗期桶栽甘蔗桂糖37号为研究对象,设置正常供水和干旱胁迫环境下施用及不施用1-MCP的4个处理,测定苗期甘蔗叶片保护酶系统相关生理指标.结果表明,在水分正常供应情况下,施用1-MCP一次和二次处理,均能提高POD、SOD、CAT活性,其中POD和SOD活性明显提高,CAT活性变化不明显;干旱胁迫下,与正常供水相比,POD和SOD活性提高,CAT活性降低;同时缺水的甘蔗叶片经1-MCP一、二次处理,均能显著提高POD和SOD活性,而对CAT活性影响较小.施用1-MCP能提高甘蔗叶片抗氧化酶POD和SOD活性,有利于缓解干旱胁迫对植物细胞的伤害.
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枳NLP转录因子克隆及其在不同水分条件下的表达
《中国农业科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析柑橘砧木枳(Poncirus trifoliata(L.)Raf.)参与氮素吸收与同化的重要转录因子NLP在干旱胁迫下的表达模式,为柑橘在干旱胁迫条件下对氮素吸收与同化的调控机理提供研究参考。【方法】以柑橘砧木枳为试验材料,在甜橙(Citrus sinensis(L.)Osb.)基因组数据库的基础上,利用生物信息学筛选获得甜橙NLP,并以此设计引物扩增枳NLP的CDS全长并测序。利用Clustal X和MEGA程序进行序列比对和系统发育分析,利用实时荧光定量PCR技术分析不同水分条件下的枳NLP的表达模式。【结果】筛选并克隆获得了4条枳NLP序列,为Pt NLP2、Pt NLP4、Pt NLP7和Pt NLP8。序列比对分析表明枳NLP之间的蛋白质序列一致性为45.13%,均具有明显的RWP-RK和PB1结构域。枳与甜橙的NLP蛋白质序列的一致性极高,分别为97.57%、96.47%、99.0%及97.33%。系统发育分析表明枳NLP可分为4个进化类型,与拟南芥的NLP分类一致,即Pt NLP2与At NLP1/2一类,Pt NLP4与At NLP4/5一类,Pt NLP7与At NLP6/7一类,Pt NLP8与At NLP8/9一类。在不同水分条件下,枳NLP的表达模式在叶与根中存在差异。随着基质水分含量的减少,枳叶NLP呈现先上升再下降的趋势。与对照(相对持水量为61.0%)相比,叶Pt NLP2、Pt NLP4、Pt NLP7及Pt NLP8的表达量在相对持水量为15.4%时上调至最高水平,分别上调了2.9、3.5、5.9及2.8倍,之后持续下调;到相对持水量为9.4%时,其表达水平低于对照但无显著差异。而枳根NLP的表达量在对照中最高,后随着水分的散失呈总体下降趋势且差异显著,与对照相比,根Pt NLP2、Pt NLP4、Pt NLP7及Pt NLP8的最大下调倍数分别为6.7、2.8、4.8及2.3。复水后,枳叶与根NLP的表达量低于复水前,且与对照差异显著。【结论】枳NLP的表达与土壤的水分条件密切相关。枳叶片NLP的表达水平在干旱胁迫前、中期上调,后期下调;而枳根NLP的表达水平在干旱胁迫下持续下调。其中,Pt NLP2和Pt NLP7的表达量在枳根响应干旱胁迫中变化较大。
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广西主栽玉米品种苗期干旱胁迫及复水补偿效应研究
《西南农业学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：了解广西生产上主要种植的玉米品种桂单0810、正大619、迪卡008、琛玉969、桂单901的苗期耐旱性及其复水补偿效应,为选择耐旱品种提供科学依据。试验采用桶栽法,对这5个品种在苗期分别给予为期4、8、12、16和20 d的干旱胁迫,然后分别复水,以充分供水作为对照。结果表明:苗期干旱胁迫影响植株的形态建成,植株的最长根长度减少,总根数减少;冠长减少;最长叶片长度减少,总叶片数减少,死亡叶片数增加;穗长变短,穗粗变细,秃尖变长;穗重变轻。轻度干旱(4 d)后复水后可迅速得到补偿,以后随着干旱强度的增大,补偿能力越来越弱。5个品种中桂单0810的根系较发达,在各干旱胁迫强度下,根系最长,根冠比最大;穗长最长,秃尖最短,单穗粒重最重。干旱胁迫12 d内(轻、中度干旱胁迫)后复水,桂单0810果穗单穗粒重占同期对照的比例最大;干旱胁迫16~20 d(重度干旱胁迫)后复水,迪卡008果穗单穗粒重占同期对照的比例最大。5个参试品种中,桂单0810和迪卡008苗期干旱胁迫及复水补偿效应最强,其次为正大619,最差为琛玉969、桂单901。
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不同干旱胁迫对玉米产量的影响
《安徽农业科学 》 2016
摘要：[目的]筛选出适宜在广西干旱地区种植的玉米品种。[方法]选择在广西种植面积较大的12个玉米品种,在严格控水的条件下进行干旱胁迫试验,分析不同干旱胁迫对这12个品种产量的影响。[结果]不同干旱胁迫处理对玉米产量影响的差异达极显著水平;玉米品种先达901、桂单0810和迪卡008表现出较好的抗旱性,能够在正常灌水和干旱胁迫下达到较高的产量,可以抵御一定的干旱胁迫。[结论]干旱胁迫发生在玉米生长前期对产量的影响较大,且此影响即便遇后期降水也不可消除;在干旱地区选择种植抗旱品种可减少不必要的损失。
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我国甘蔗新品种(系)的抗旱性研究
《江苏农业科学 》 2015 北大核心
摘要：为了筛选抗旱性强的甘蔗新品种(系),采用桶栽和人工控水的方法,以我国当前甘蔗主栽品种新台糖22号为参照,通过调查植株枯叶率并测定叶片电导率、叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性等生理指标的变化,对12个甘蔗新品种(系)进行抗旱性研究。结果表明,桂糖03/2287、桂辐98/296的抗旱性表现最好,桂糖31号、粤糖60号、桂糖30号、桂糖33号、桂糖42号也表现出较好的抗旱性;抗旱性综合表现比新台糖22号好的有9个品种(系)。
关键词： 甘蔗 新品种(系) 干旱胁迫 抗旱性 形态指标 生理指标
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