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高温胁迫对萝卜幼苗生长及相关基因表达的影响 被引量：5
1
作者 周娜 郑阳 +4 位作者 陆景伟 胡燕 陶伟林 雷开荣 潘晓雪 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1161-1168,共8页
该研究以耐热性较强的11162-3-1T-1和对热敏感的Wr129A2A1萝卜高代自交系为试材,对比分析40℃高温处理对萝卜幼苗的生长表型、光合特性、渗透调节、抗氧化能力以及热激胁迫相关基因表达情况的影响,以揭示萝卜苗期对高温胁迫的生理响应... 该研究以耐热性较强的11162-3-1T-1和对热敏感的Wr129A2A1萝卜高代自交系为试材,对比分析40℃高温处理对萝卜幼苗的生长表型、光合特性、渗透调节、抗氧化能力以及热激胁迫相关基因表达情况的影响,以揭示萝卜苗期对高温胁迫的生理响应机制。结果表明:(1)在田间自然高温下,11162-3-1T-1长势正常,Wr129A2A1长势较弱、越夏死株率100%;人工40℃高温胁迫处理24 h后,11162-3-1T-1仍然保持绿色,在适温条件下恢复生长1周后全部成活,而Wr129A2A1脱水严重,植株萎蔫、干枯变黄、甚至整株枯死,适温下无法恢复。(2)两个萝卜品系苗期叶片光合系统Ⅱ的最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))和叶绿素含量在高温胁迫下均减少,但11162-3-1T-1的下降幅度明显较小。(3)在苗期高温胁迫下,两个品系叶片MDA和H_(2)O_(2)含量均升高,但11162-3-1T-1增幅明显较小;超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及可溶性糖含量均呈不同程度增加,但11162-3-1T-1增幅更大;期间两个材料叶片中脯氨酸含量均未见明显变化。(4)在苗期高温胁迫下,两个品系叶片中热激胁迫相关基因RsHSP101、RsAPX2、RsSUS1、RsHSP25.3、RsHsfA2和RsGolS1表达量均呈不同程度增加,但11162-3-1T-1增幅更大。研究发现,耐热性萝卜品系11162-3-1T-1在苗期高温胁迫下的生长表型、光合特性、渗透调节能力、抗氧化能力以及热激胁迫相关基因表达等方面均比热敏感材料表现更佳,可作为培育优质早熟耐热萝卜新品种优良种质资源,该研究同时为萝卜耐高温机制解析提供了理论依据。 展开更多
关键词 萝卜 高温胁迫 苗期 耐热性 调控机制
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苏云金芽孢杆菌Cry1A.301-Vip3A融合杀虫蛋白原核表达及生物活性分析
2
作者 杨小艳 韩垚 +2 位作者 吴红 雷开荣 谢树章 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3046-3055,共10页
【目的】对苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)的杀虫蛋白基因(Cry1A.301和Vip3A)进行原核融合表达及生物活性分析,为玉米抗虫基因资源发掘和品种创制提供科学参考。【方法】利用连接肽构建不同杀虫机理的Cry1A.301和Vip3A融合... 【目的】对苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)的杀虫蛋白基因(Cry1A.301和Vip3A)进行原核融合表达及生物活性分析,为玉米抗虫基因资源发掘和品种创制提供科学参考。【方法】利用连接肽构建不同杀虫机理的Cry1A.301和Vip3A融合基因,构建其原核表达载体,在大肠杆菌中进行诱导表达,对融合蛋白进行理化性质和结构域预测分析及定量检测,并采用人工饲料混合饲喂法测定融合蛋白对亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)、棉铃虫(Helicoverpaarmigera)和草地贪夜蛾(Spodopterafrugiperda)的杀虫活性。【结果】构建的融合基因基本骨架为5'-Cry1A.301-Vip3A-3',中间由编码连接肽(8个氨基酸)的核苷酸序列(TCCACCTGCTCCACCTGCTCCACC)组装而成,经诱导表达形成融合蛋白Cry1A.301-Vip3A。该融合蛋白含有1409个氨基酸,分子量约为157 kD,为稳定的酸性蛋白,包含Cry1A.301和Vip3A蛋白家族的4个特征结构域。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)细胞中成功表达,且Cry1A.301和Vip3A蛋白的表达量无显著差异(P>0.05,下同)。饲喂Cry1A.301-Vip3A融合蛋白7 d后,亚洲玉米螟、草地贪夜蛾和棉铃虫幼虫校正死亡率达100.00%。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白与Cry1A.301蛋白对亚洲玉米螟的杀虫活性无显著差异,均显著高于Vip3A蛋白(P<0.05,下同)。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白、Vip3A蛋白和Cry1A.301蛋白对棉铃虫的杀虫活性无显著差异。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白和Vip3A蛋白对草地贪夜蛾的杀虫活性无显著差异,均显著高于Cry1A.301蛋白。【结论】原核表达的Cry1A.301-Vip3A融合蛋白结构稳定,对亚洲玉米螟、棉铃虫和草地贪夜蛾均具有较好的杀虫活性。 展开更多
关键词 苏云金芽孢杆菌(Bt) 融合蛋白 原核表达 生物活性
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高温胁迫下萝卜苗期的转录组分析 被引量：3
3
作者 周娜 郑阳 +4 位作者 陆景伟 胡燕 陶伟林 雷开荣 潘晓雪 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期665-675,共11页
【目的】对高温胁迫下萝卜幼苗进行转录组测序分析,筛选不同耐热性萝卜品种间的差异表达基因,为阐明萝卜幼苗响应高温胁迫的分子机制提供理论参考。【方法】以耐热萝卜品种1116T和热敏感萝卜品种Wr129为对象,对其进行高温(40℃)胁迫处... 【目的】对高温胁迫下萝卜幼苗进行转录组测序分析,筛选不同耐热性萝卜品种间的差异表达基因,为阐明萝卜幼苗响应高温胁迫的分子机制提供理论参考。【方法】以耐热萝卜品种1116T和热敏感萝卜品种Wr129为对象,对其进行高温(40℃)胁迫处理0(常温,对照)和24 h,提取各时间点样品总RNA进行转录组测序,以|log_(2) Fold Change|≥1,P<0.05且TPM≥10为标准,筛选出差异表达基因(DEGs),并进行GO功能注释和KEGG代谢通路富集分析。【结果】随着高温胁迫时间的增加,Wr129和1116T幼苗茎叶逐渐发生萎蔫,胁迫24 h后Wr129叶片萎蔫下垂且干枯变黄,而1116T叶片轻度萎蔫下垂,仍保持绿色。12个文库共获得81.45 Gb Clean data,平均有62.30%的reads比对到萝卜参考基因组的一个位置。从2个不同耐热性品种中共鉴定到2701个差异表达基因。GO功能注释结果显示,2629个差异表达基因在GO数据库中得到注释,其中,有559个差异表达基因被注释为细胞组分类别中的叶绿体被膜、叶绿体基质和叶绿体类囊体3个条目,470个差异表达基因被注释为与胁迫响应相关的生物学过程。KEGG代谢通路富集结果显示,1166个差异表达基因富集到124条代谢通路,其中,有74个差异表达基因富集到光合作用和光合作用-天线蛋白代谢通路,23个基因富集到卟啉和叶绿素代谢通路,大部分基因在高温胁迫下被诱导;35个差异表达基因富集到谷胱甘肽代谢途径,其中14个谷胱甘肽-S-转移酶基因(GSTs)在高温胁迫下上调表达。高温胁迫24 h,Wr129和1116T幼苗叶片PSII的最大光化学效率(F_(v)/F_(m))和总叶绿素含量均下降,但1116T的下降幅度较小。【结论】Wr129和1116T的耐热性存在明显差异,其原因是1116T植株可通过调控光合作用和抗氧化系统相关基因的表达,减缓F_(v)/F_(m)和叶绿素含量下降速率,从而提高植株对高温胁迫的耐受能力。 展开更多
关键词 萝卜 高温胁迫 转录组 耐热性 光合作用 谷胱甘肽代谢
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耐除草剂转基因玉米CM8401的获得及功能性状鉴定
4
作者 谢树章 翁建峰 +3 位作者 韩垚 吴红 雷开荣 杨小艳 《玉米科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期42-48,共7页
耐草甘膦和耐草铵膦是转基因作物育种重要的目标性状。将耐草甘膦基因MC1-EPSPS构建到含有bar基因的植物表达载体p TF101.1中,通过农杆菌介导法转入玉米材料Hi-II中,从而获得兼具耐受草甘膦和草铵膦性状的转基因玉米材料CM8401。目的基... 耐草甘膦和耐草铵膦是转基因作物育种重要的目标性状。将耐草甘膦基因MC1-EPSPS构建到含有bar基因的植物表达载体p TF101.1中,通过农杆菌介导法转入玉米材料Hi-II中,从而获得兼具耐受草甘膦和草铵膦性状的转基因玉米材料CM8401。目的基因PCR检测显示,MC1-EPSPS和bar基因稳定整合到玉米基因组中。目的蛋白试纸条检测结果显示,MC1-EPSPS蛋白和PAT蛋白在转基因玉米世代间中表达稳定。田间除草剂耐受性鉴定试验表明,转基因玉米CM8401对草甘膦和草铵膦都具有良好耐受性,可耐受4倍推荐中剂量的草甘膦和草铵膦。 展开更多
关键词 玉米 耐除草剂 草甘膦
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辣椒泛素结合酶变体类似蛋白基因克隆及其与氮吸收利用的相关性分析 被引量：1
5
作者 王春萍 张世才 +5 位作者 李怡斐 杨小苗 段敏杰 黄启中 黄任中 吴红 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期442-448,共7页
UEVs蛋白是泛素结合酶E2的变体,可通过与E2形成复合物催化底物泛素化。为探究UEVs蛋白在氮吸收利用中的作用,本研究参考辣椒低氮胁迫相关转录组数据,利用反转录PCR方法从辣椒叶片中克隆了泛素结合酶变体类似蛋白基因,命名为CaUev1D-L,... UEVs蛋白是泛素结合酶E2的变体,可通过与E2形成复合物催化底物泛素化。为探究UEVs蛋白在氮吸收利用中的作用,本研究参考辣椒低氮胁迫相关转录组数据,利用反转录PCR方法从辣椒叶片中克隆了泛素结合酶变体类似蛋白基因,命名为CaUev1D-L,对其进行生物信息和系统进化分析,并对转CaUev1D-L基因烟草进行低氮胁迫后的表型和生理特性分析。结果表明,CaUev1D-L开放阅读框长402 bp,编码133个氨基酸,具有E2结合酶UBC结构域,比辣椒、烟草、番茄和马铃薯等茄科作物的Uev1D蛋白氨基酸序列末端少14个氨基酸,与Uev1D蛋白的UBC结构域存在6个氨基酸的差异,与辣椒等作物的Uev1D蛋白不在同一进化分支。将CaUev1D-L转入烟草,在正常氮素水平下,转基因植株的茎叶干重显著小于野生型植株;在低氮水平下,转基因烟草植株的茎叶干重和根干重均显著大于野生型植株。本研究结果为氮吸收利用分子机制研究和相关基因的发掘利用提供了参考。 展开更多
关键词 辣椒 泛素化结合酶 UEVs 氮代谢
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重庆加工型辣椒种质资源抗疫病鉴定的分子标记筛选 被引量：1
6
作者 王春萍 杨小苗 +6 位作者 李怡斐 雷开荣 黄启中 黄任中 林清 吴红 张世才 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期642-648,共7页
为筛选出适用于重庆加工型辣椒疫病抗性鉴定的分子标记,以63份重庆加工型辣椒种质资源为材料,研究了12个辣椒疫病抗性相关分子标记的筛选效率。结果表明,7个分子标记在种质间无差异条带,2个分子标记的扩增结果不稳定,只有ZL6203、ZL6726... 为筛选出适用于重庆加工型辣椒疫病抗性鉴定的分子标记,以63份重庆加工型辣椒种质资源为材料,研究了12个辣椒疫病抗性相关分子标记的筛选效率。结果表明,7个分子标记在种质间无差异条带,2个分子标记的扩增结果不稳定,只有ZL6203、ZL6726和E73等3个分子标记在种质间能扩增出差异条带。ZL6203筛选高抗、抗性和中抗材料的效率分别为87.50%、77.78%和63.64%;ZL6726筛选抗性和感病材料的效率分别为100.00%和66.67%;E73筛选抗性和高抗材料的效率分别为77.78%和62.50%。因此,同一辣椒抗疫病分子标记对不同抗性材料筛选效率存在较大差异,ZL6203、ZL6726和E73适用于重庆地区加工型辣椒抗疫病材料的鉴定。 展开更多
关键词 辣椒 种质资源 疫病 分子标记
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