摘要：以甜瓜(Cucumis melo L.)‘TS-2’为材料,根据GenBank登录的植物甜菜碱醛脱氢酶氨基酸保守序列设计兼并引物,利用RT-PCR和3′、5′RACE技术从甜瓜叶片中克隆到1个甜菜碱醛脱氢酶基因,命名为CmBADH,在GenBank中的注册号为:JN091961.1。生物信息学分析表明,该基因全长1856bp,编码503个氨基酸,BADH蛋白大小约54kD,理论pI为5.182。甜瓜BADH蛋白与麻疯树同源性最高,为82.96%。该基因编码蛋白有4个强的跨膜螺旋结构。PlantCare分析结果显示该基因序列具有茉莉酸甲酯、防御与胁迫、玉米醇蛋白代谢途径、低温、光响应、分生组织表达、生理周期调控等顺式作用元件和干旱诱导的MYB结合位点。实时荧光定量PCR表明,CmBADH受盐、干旱、低温、高温诱导,其表达均呈现先上升后下降的趋势;CmBADH还随外源ABA诱导时间的延长呈现上升表达的趋势。

摘要：低温、高盐和干旱胁迫严重影响作物的生长和产量。为了挖掘花生逆境胁迫相关功能基因,本研究以花生品种花育33号为试验材料,根据c DNA文库中已知的脱水素(dehydrin,Dhn)基因全长序列设计引物,通过RT-PCR克隆到该基因,并命名为AhDHN1。该基因编码框为384bp,编码128个氨基酸。序列分析表明该氨基酸序列含有两个保守的富含赖氨酸片段和一个保守的富含丝氨酸片段,表明该蛋白为K2S型脱水素。荧光定量PCR结果显示,AhDHN1基因在花生的叶片和根中对低温没有明显响应,对高盐和干旱胁迫则有明显响应,说明该基因可能参与了花生对高盐和干旱胁迫的适应性调控。本研究为阐明花生抗逆分子机理提供了理论基础,为花生抗逆分子育种提供了新的基因资源。

摘要：植物在生长过程中会受到各种非生物胁迫的伤害,导致生长发育和产量受到严重影响,胚胎晚期丰富蛋白(late embryogenesis abundant proteins,LEA蛋白)在植物抵抗非生物胁迫过程中起着重要的保护作用。在前期的研究基础上,将受多种胁迫诱导的柠条锦鸡儿Ck LEA1(Gen Bank登录号KC309408)基因转入野生型拟南芥,通过实时荧光定量PCR从7株T_3代纯合体中筛选出3个转基因株系做进一步研究。种子萌发率实验发现,在200 mmol/L NaCl和400 mmol/L甘露醇处理下,转基因株系萌发率均高于野生型拟南芥。干旱处理2周大的幼苗后,转基因株系明显比野生型更抗旱,存活率高于野生型,并且失水率低于野生型。同时,转基因株系积累了较少的丙二醛(MDA),超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量也高于野生型。这些结果表明,柠条锦鸡儿Ck LEA1基因在种子萌发阶段提高了拟南芥对盐和渗透胁迫的耐受性,并且提高了转基因拟南芥幼苗生长阶段对干旱胁迫的抵抗能力。

摘要：本研究以拟南芥多氨氧化酶(AtPAO2)为探针,在雷蒙德氏棉基因组数据库中获得同源基因并设计引物,利用RT-PCR技术克隆PAO基因,分离一个新的陆地棉PAO基因命名为GhPAO2。该基因cDNA全长为2 237 bp,具有一个1473 bp的开放阅读框,编码490个氨基酸残基,预测该基因蛋白质分子量为54.41 kD,等电点为5.69。利用Real-time PCR对该基因在不同组织和多种非生物胁迫处理进行表达分析,结果表明:GhPAO2基因主要在棉花花瓣和叶中表达;不同胁迫处理下GhPAO2基因表达量均发生显著变化,其中低温处理和20%PEG处理后基因表达量迅速上升并在1 h时表达量达到最高,200 mmol/L NaCl和1 mmol/L ABA处理则在24 h时表达量达到最高,表明GhPAO2基因受低温、PEG、Na Cl和ABA诱导表达,可能在棉花抵御非生物胁迫过程中发挥重要作用。

摘要：为初步探讨V-ATPasec亚基VHA-c1基因在植物生长发育及信号转导中的作用,通过农杆菌介导,将设计的dsDNA片段整合到拟南芥基因组上,筛选获得了能够特异沉默VHA-c1基因的转基因株系c1-1,并对其进行NaCl、ABA和6%葡萄糖胁迫处理。结果表明:在NaCl处理后,沉默株系c1-1的主根伸长量和种子萌发率都有明显的降低,且在浓度为50,100mmol/LNaCl胁迫处理下,转基因株系c1-1的主根伸长量被显著抑制。在特定浓度的ABA和6%葡萄糖处理后,转基因株系c1-1的主根伸长量和种子萌发率也都有一定程度的抑制。然而,在4,8μmol/LABA处理后,野生株系的主根伸长量被显著抑制,与转基因株系c1-1的主根伸长量被抑制效果相比达到了显著水平。沉默VHA-c1基因后,降低了拟南芥对NaCl的耐受性,影响了其生长发育,然而对ABA和葡糖糖的抑制作用却表现为很不敏感,这可能是因为H+-ATPase在盐胁迫信号通路和ABA信号通路中起着不同的调控功能。

摘要：为揭示Ca CBF1A基因在辣椒抗逆机制中发挥的功能,对辣椒Ca CBF1A基因进行克隆与分析。以豫椒101为材料,根据参考基因组序列设计引物,通过PCR技术从辣椒基因组c DNA中获得CBF基因Ca CBF1A。经生物信息学分析,该基因具有一个完整的ORF(471 bp),编码156个氨基酸。Ca CBF1A编码的蛋白质包含保守的AP2 DNA结合域。对其亚细胞定位、跨膜结构进行分析,预测其定位在叶绿体中,存在跨膜结构。荧光定量PCR检测结果表明,低温、高温和盐胁迫均可诱导Ca CBF1A基因的表达,其表达量在迅速达到峰值后又降低,说明Ca CBF1A是一个逆境胁迫快速响应基因,推测其在辣椒抗逆机制中起着重要的作用。

摘要：【目的】鉴定、克隆冬瓜BhiOXR基因,明确其在非生物胁迫下的表达特征,为深入研究冬瓜BhiOXR基因的功能奠定基础。【方法】从冬瓜基因组鉴定BhiOXR基因家族成员,设计扩增BhiOXR基因CDS的全长引物,通过RT-PCR克隆BhiOXR基因。以低温(4℃)、高温(40℃)、盐胁迫(150 mmol/L NaCl溶液)和干旱胁迫(10%PEG6000溶液)处理冬瓜高代自交系B227幼苗,利用qRT-PCR技术分析冬瓜BhiOXR基因分别在上述4种非生物胁迫处理下(处理0、4、8、12、24 h)的表达特征。【结果】鉴定到6个冬瓜BhiOXR成员,并进行全长基因克隆和生物信息学分析。qRT-PCR分析结果表明,BhiOXR1响应低温、高温和干旱胁迫,不响应盐胁迫;BhiOXR2a、BhiOXR2b和BhiOXR4响应低温、盐和干旱胁迫,不响应高温胁迫;BhiOXR3和BhiOXR5响应低温、高温和盐胁迫,不响应干旱胁迫。【结论】明确了冬瓜BhiOXR基因受低温、高温、盐和干旱等非生物胁迫诱导表达,并且不同BhiOXR基因响应的非生物胁迫有差异,由此推测6个BhiOXR成员可能在抵御不同非生物胁迫过程中所表现的抗氧化作用不尽相同,为进一步探究冬瓜BhiOXR基因的生物学功能奠定基础。

摘要：C2H2锌指蛋白是真核生物体内一类重要的转录因子,在植物生长发育和应对非生物胁迫方面具有重要作用。实验室前期克隆了水稻C2H2锌指蛋白OsZAT12,该基因在水稻根中特异表达,定位于细胞核,异源过表达OsZAT12的拟南芥植株矮小。为进一步研究OsZAT12在水稻中的功能,该文分析了OsZAT12的启动子元件和转录活性,并采用qRT-PCR技术分析OsZAT12在非生物胁迫和植物激素处理下的响应模式。结果表明:(1)OsZAT12含有2个典型的C2H2锌指结构域和1个EAR motif,具有转录抑制活性,该基因的启动子中含有与非生物胁迫和植物激素相关的元件。(2)对野生型水稻进行非生物胁迫和激素处理发现,低温胁迫(4℃)和激素脱落酸(ABA)处理显著下调OsZAT12的表达;而渗透胁迫(20%PEG 6000)、激素油菜素甾醇(BR)或吲哚-3-乙酸(IAA)处理则显著上调OsZAT12的表达,这说明OsZAT12介导了水稻应对多种非生物胁迫和激素的变化。(3)利用含35S启动子的过表达载体和CRISPR/Cas9基因编辑技术分别得到纯合的OsZAT12过表达植株和OsZAT12敲除植株。(4)对过表达OsZAT12的水稻表型观察发现,相比于野生型,OsZAT12过表达植株在分蘖期、抽穗期和成熟期这3个时期的株高均显著降低;OsZAT12敲除植株的株高与野生型虽无明显差异,但每株穗数和结实率均显著低于野生型,这说明OsZAT12影响了水稻株型、穗型及结实率等农艺性状的建成。(5)实验进一步表明,过表达OsZAT12降低了水稻对外源ABA的敏感性,而OsZAT12敲除植株则相反。因此推测,OsZAT12对植株生长发育的影响可能与该基因响应多种非生物胁迫和激素信号的调控有关,该研究结果为将来利用OsZAT12进行水稻耐逆稳产分子设计育种提供了依据。

摘要：低温、高盐和干旱胁迫严重影响植物的生长和产量。本研究以花生品种花育33号为实验材料,根据cDNA文库中已知的蔗糖合成酶基因AhSuSy全长序列设计引物,通过RT-PCR克隆到该基因。通过荧光定量PCR分析了该基因在花生各组织中的表达及在低温、高盐等非生物胁迫下的表达。结果显示,该基因为组成型表达基因,在叶片和根中表达量较高,在花中表达量最低;AhSuSy基因在花生的叶片和根中对低温均没有明显响应,但在花生根中受高盐胁迫和干旱胁迫明显诱导,说明该基因可能参与了花生对高盐和干旱胁迫的适应性调控;AhSuSy在花生根中受ABA的明显诱导,说明该基因对花生非生物胁迫的调控可能是以依赖ABA的方式进行的。

摘要：水稻是我国乃至世界的主要粮食作物之一,也是单子叶植物和农作物研究的主要模式物种,对非生物胁迫极为敏感,探究水稻对非生物逆境适应性的分子机制,完善其应答网络是提高水稻耐逆性设计育种的基础。生物钟多层次调控植物对环境的适应性,研究水稻生物钟组分在多种胁迫环境中的作用机制,对提高水稻在高盐、干旱等地区的产量具有重要意义。