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磷胁迫下羊草的响应及磷响应相关基因表达分析 被引量：3
1
作者 万东莉 侯向阳 +4 位作者 丁勇 任卫波 王凯 李西良 万永青 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第23期4215-4227,共13页
【目的】磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,研究无机磷酸盐(inorganic phosphate,Pi)胁迫下羊草的响应,筛选不同浓度Pi胁迫下的内参基因,并分析Pi响应相关基因的表达,为羊草Pi胁迫响应的分子机制研究提供基础数据。【方法】以羊草... 【目的】磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,研究无机磷酸盐(inorganic phosphate,Pi)胁迫下羊草的响应,筛选不同浓度Pi胁迫下的内参基因,并分析Pi响应相关基因的表达,为羊草Pi胁迫响应的分子机制研究提供基础数据。【方法】以羊草幼苗为材料,进行不同浓度Pi处理培养,对羊草的株高和根长进行检测,利用钒钼黄比色法检测羊草植株中Pi的含量。根据羊草转录组数据选取7个候选内参基因,从NCBI核酸序列数据库选取1个候选内参基因,对羊草不同处理材料进行总RNA提取和cDNA合成,利用qRT-PCR对候选内参基因的表达进行检测,并通过geNorm、NormFinder和Bestkeeper软件对其稳定性进行评估。根据筛选获得的较稳定内参基因,对Pi响应基因的qRT-PCR检测数据进行相对定量分析。【结果】表型观测结果显示,无论是低Pi还是高Pi胁迫都使得羊草的生长减缓;株高对低Pi或缺Pi胁迫较为敏感,根长对高Pi胁迫较为敏感;并随着处理浓度的增加羊草中Pi的含量也增加。qRT-PCR溶解曲线分析显示8个候选内参基因均具有单一的溶解峰,基因表达谱分析表明8个候选内参基因的CT值范围是17.16-26.61,其中,LcGAPDH的表达丰度最高为17.16-20.22,Lc18SrRNA的表达丰度最低为23.28-26.61,CT值变异系数最小的为LcARPT(2.09%),最大的为LcTUA(6.8%)。综合geNorm、NormFinder和Bestkeeper稳定性排名,通过计算几何平均数,获得8个候选内参基因综合稳定性排名,其中排名靠前的3个基因分别为Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α,排名最后的2个基因为LcTUA和LcTUB。分别以Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α作为内参基因,qRT-PCR相对定量表达分析结果显示,与对照相比,LcPHO1-2的表达受低Pi或者缺Pi诱导;LcPAP2的表达受高Pi诱导;而LcPAP27的表达同时受低Pi和高Pi下调。【结论】低Pi和高Pi胁迫均使羊草生长受阻,羊草地上组织与地下组织对Pi胁迫响应的模式不同。筛选出3个� 展开更多
关键词 羊草 磷胁迫 QRT-PCR 内参基因 磷响应基因
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锥低磷胁迫响应基因的功能及代谢通路分析
2
作者 姜楚 李文琪 +1 位作者 曹洪麟 刘卫 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1132-1139,共8页
磷是限制南亚热带常绿阔叶林植物生长的关键营养元素,研究森林群落中优势木本植物对低磷胁迫响应的内在分子机制具有重要意义。该文以鼎湖山20 hm 2固定监测样地常绿阔叶林中优势种锥(Castanopsis chinensis)为研究对象,利用高通量测序... 磷是限制南亚热带常绿阔叶林植物生长的关键营养元素,研究森林群落中优势木本植物对低磷胁迫响应的内在分子机制具有重要意义。该文以鼎湖山20 hm 2固定监测样地常绿阔叶林中优势种锥(Castanopsis chinensis)为研究对象,利用高通量测序技术结合生物信息学软件对锥基因组序列进行深入分析。结果表明:(1)完成了锥基因组参考序列的草图拼接,结合大样地土壤有效磷数据,共筛选出37个显著性磷响应基因,并对筛选出的锥磷响应基因进行GO功能注释分析,发现29个GO注释分类中属分子功能类的基因数最多,共有13条,所涉及的预测功能包括磷脂酶D活性、细胞色素c氧化酶活性、光电子传递、过氧化物酶活性等。(2)对锥磷响应基因进行KEGG富集分析,发现显著性富集的1条代谢通路为psbD基因参与调控的植物光合代谢途径。在锥生长期中,有众多基因与磷代谢相关,并参与调控多种生物途径。其中,psbD基因作为锥叶片主要的磷响应基因可通过调控光合作用来调节植物生长,但其功能有待今后进一步验证。 展开更多
关键词 锥 低磷胁迫 磷响应基因 基因功能 代谢通路
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不同柱花草种质耐低磷综合评价及低磷响应基因挖掘
3
作者 王林杰 邹晓燕 +3 位作者 董荣书 王文强 刘国道 陈志坚 《中国科学：生命科学》 CSCD 北大核心 2024年第10期1988-2002,共15页
磷是植物生长发育所必需的大量营养元素之一,参与光合作用、呼吸作用和能量代谢等重要过程.柱花草是重要的热带豆科牧草,其对热带酸性土壤低磷胁迫的适应性表现出基因型差异.本研究对30份柱花草种质进行了耐低磷综合评价分析并挖掘了根... 磷是植物生长发育所必需的大量营养元素之一,参与光合作用、呼吸作用和能量代谢等重要过程.柱花草是重要的热带豆科牧草,其对热带酸性土壤低磷胁迫的适应性表现出基因型差异.本研究对30份柱花草种质进行了耐低磷综合评价分析并挖掘了根系低磷响应基因.结果表明,低磷处理显著抑制了柱花草地上部的生长,然而,低磷促进了根系的生长,且不同柱花草种质耐低磷能力存在显著差异.综合评价分析表明,不同柱花草种质可分为耐低磷种质(3份)、不耐低磷种质(14份)和中间型种质(13份)三大类型.其中,耐低磷柱花草种质“TF0277”可以通过增加总根长、根表面积、根体积以适应低磷胁迫.本研究进一步通过转录组分析挖掘到柱花草“TF0277”根系低磷响应差异表达基因1496个,包括791低磷上调表达和705个低磷下调表达基因.参与磷活化利用、磷吸收和转运以及磷信号调控等相关基因可能在柱花草“TF0277”适应低磷胁迫中发挥重要作用.因此,挖掘耐低磷柱花草种质和低磷响应基因可为培育磷高效柱花草新品种提供种质材料和基因资源. 展开更多
关键词 柱花草 低磷胁迫 隶属函数分析 转录组 低磷响应基因
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水稻LRR-RLK基因LP7的克隆及表达分析
4
作者 林法明 李珅 +5 位作者 王珂 高俊峰 李光豪 王代长 杜长青 赵全志 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期19-24,共6页
LRR-RLK是类受体蛋白激酶RLK家族中最大的亚家族,在调控植物非生物胁迫等方面具有重要作用。为解析水稻LRR-RLK成员LP7(LOC_Os05g24010)在耐低磷胁迫中的作用,从水稻品种日本晴中克隆了LP7全长序列,分析其编码蛋白的氨基酸序列,研究其... LRR-RLK是类受体蛋白激酶RLK家族中最大的亚家族,在调控植物非生物胁迫等方面具有重要作用。为解析水稻LRR-RLK成员LP7(LOC_Os05g24010)在耐低磷胁迫中的作用,从水稻品种日本晴中克隆了LP7全长序列,分析其编码蛋白的氨基酸序列,研究其组织表达模式、亚细胞定位及低磷胁迫下的表达变化。结果表明,LP7基因全长2 832 bp,编码943个氨基酸,LP7蛋白具有典型的LRR-RLK成员特征,LP7蛋白与玉米中的同源蛋白NP_001131018同源性比较高,同源性高达77%。组织表达模式分析表明,LP7基因在根、茎、叶等组织中均表达,在叶中表达量最高。亚细胞定位结果表明,LP7蛋白定位于细胞膜上。实时荧光定量PCR分析表明,LP7基因受低磷胁迫诱导表达,其表达量较正常培养条件下增加15倍。初步推测该基因可能在水稻响应低磷胁迫中具有重要作用。 展开更多
关键词 水稻 类受体蛋白激酶 低磷胁迫响应基因LP7 亚细胞定位 低磷胁迫
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