植物根系应答盐碱胁迫机理研究进展 被引量：37

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作者 毛爽 周万里 +3 位作者 杨帆 狄小琳 蔺吉祥 杨青杰 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期1991-2000,共10页

土壤盐碱化问题日益严峻,已经成为全球范围内制约植物生长发育的主要环境因子之一。根系在植物应答逆境胁迫中具有重要的调节作用,但是多年来对于植物抗逆性的研究往往集中于地上,根系作为环境胁迫下最先感知并作出反应的器官,其耐逆机... 土壤盐碱化问题日益严峻,已经成为全球范围内制约植物生长发育的主要环境因子之一。根系在植物应答逆境胁迫中具有重要的调节作用,但是多年来对于植物抗逆性的研究往往集中于地上,根系作为环境胁迫下最先感知并作出反应的器官,其耐逆机理还不明确。基于此,本文从根系构型、结构、生长、生理和分子生物学等多角度对国内外植物根系应答土壤盐碱胁迫机理进行了综述,并提出了不足与展望,旨为深层次揭示植物根系功能和耐盐碱胁迫机理提供一定的科学依据。 展开更多

关键词 根系 盐胁迫 碱胁迫 根系构型 生理机制

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松嫩平原耐盐碱植物蒙古柳研究进展 被引量：3

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作者 崔皓钧 何青 +1 位作者 刘琳 马书荣 《现代农业科技》 2022年第9期103-105,114,共4页

土壤盐度是影响农林生产的主要环境因素之一。蒙古柳是自然分布于东北松嫩平原盐碱地上少见的木本植物,是重要的盐碱地野生植物资源,在植物的耐逆机理、耐盐基因的开发利用以及改善盐碱土壤环境等方面具有重要的应用潜力。本文从形态学... 土壤盐度是影响农林生产的主要环境因素之一。蒙古柳是自然分布于东北松嫩平原盐碱地上少见的木本植物,是重要的盐碱地野生植物资源,在植物的耐逆机理、耐盐基因的开发利用以及改善盐碱土壤环境等方面具有重要的应用潜力。本文从形态学、生理生化以及分子水平等方面对蒙古柳耐盐机理进行总结,探讨蒙古柳响应盐碱胁迫的机制,分析提高蒙古柳耐盐碱机理的途径及可行性,以期为盐碱地生态修复提供参考。 展开更多

关键词 蒙古柳 盐碱胁迫 抗逆机理 响应机制 松嫩平原

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紫穗槐抗坏血酸过氧化物酶(APX2)基因的克隆及抗旱性功能验证 被引量：1

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作者 张艺腾 管清杰 +5 位作者 于洋 郝玉波 姜宇博 宫秀杰 吕国依 钱春荣 《黑龙江农业科学》 2024年第8期51-59,共9页

为了研究紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)在干旱条件下感知胁迫信号并通过生理和生化调节途径来维持其耐性功能作用的基因,可为紫穗槐抗旱性育种提供一个候选基因。通过对紫穗槐在干旱胁迫下的转录组数据进行分析,活性氧平衡系统的抗坏血... 为了研究紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)在干旱条件下感知胁迫信号并通过生理和生化调节途径来维持其耐性功能作用的基因,可为紫穗槐抗旱性育种提供一个候选基因。通过对紫穗槐在干旱胁迫下的转录组数据进行分析,活性氧平衡系统的抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate Peroxidase,APX2)基因的表达量随胁迫时间显著升高,对紫穗槐的AfAPX2基因进行克隆,采用无缝克隆技术连接入门载体(pQB-V3),通过Gateway体系LR反应将目的基因构建到表达载体,并用电击法转化根癌农杆菌EHA105,采用农杆菌介导转化烟草(Nicotiana tabacum),愈伤组织培养成T 0代苗,收获种子后种植研究其与干旱胁迫的相关性。结果表明,AfAPX2基因表达蛋白与拟南芥和水稻的APX2同源比对,同样有过氧化物酶的结构域,推测可以通过ROS途径增强植物抗逆性。AfAPX2蛋白质二级结构有13处α-螺旋,17处β-折叠,4处β-转角和多处无规则卷曲,AfAPX2酶三级结构具有铁离子的结合位点。在干旱胁迫和胁迫后恢复供水下,过表达AfAPX2基因株系的叶片以及植株的茂盛程度明显大于野生型。本研究发现转AfAPX2基因阳性植株对自然干旱胁迫的耐受性增强,提高了烟草的抗旱性,说明AfAPX2在响应干旱胁迫中可能扮演重要的调节角色。进而验证了紫穗槐干旱胁迫转录组的上调基因与其相关,可以找到提高抗旱性的相关基因。 展开更多

关键词 紫穗槐 抗坏血酸过氧化物酶 干旱 转基因 烟草

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木霉菌对植物的促生及诱导抗非生物胁迫作用研究进展

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作者 王文奕 李岩 +2 位作者 韩洲庆 陈丽丽 马书荣 《现代农业科技》 2024年第14期76-79,91,共5页

木霉菌是自然界中广泛存在的丝状真菌,主要分布于土壤、植物残体和根际中,通过强势定殖与植物建立密切联系,固定养分实现增殖,同时刺激植物生长、释放诱发植物局部和系统防御反应的化合物,缓解非生物胁迫对植物造成的伤害。作为一种有... 木霉菌是自然界中广泛存在的丝状真菌,主要分布于土壤、植物残体和根际中,通过强势定殖与植物建立密切联系,固定养分实现增殖,同时刺激植物生长、释放诱发植物局部和系统防御反应的化合物,缓解非生物胁迫对植物造成的伤害。作为一种有益土壤微生物,木霉菌安全高效、生长迅速、适应能力强,在促进植物生长方面可发挥重要的作用。本文综述了木霉菌对植物的促生作用以及木霉菌提高植物抵御干旱胁迫、盐胁迫、重金属胁迫等非生物胁迫能力的相关研究进展,以期为研究植物抗逆性提供新的思路和方向。 展开更多

关键词 木霉菌 植物 促生作用 非生物胁迫 研究进展

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星星草脂氧合酶基因家族鉴定及生物信息学分析

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作者 冯慧婷 李跃跃 +1 位作者 齐家兴 李莹 《现代农业科技》 2024年第3期157-161,共5页

星星草具有较强的耐盐碱特性,是改良土壤盐碱化的优良牧草。脂氧合酶(lipoxygenase,LOXs)广泛存在于动植物中,催化多不饱和脂肪酸的双加氧反应,最终生成各种氧脂素,从而在植物生长发育、响应逆境胁迫中发挥重要的生物学功能。目前,星星... 星星草具有较强的耐盐碱特性,是改良土壤盐碱化的优良牧草。脂氧合酶(lipoxygenase,LOXs)广泛存在于动植物中,催化多不饱和脂肪酸的双加氧反应,最终生成各种氧脂素,从而在植物生长发育、响应逆境胁迫中发挥重要的生物学功能。目前,星星草中的LOXs家族基因仍未见报道。本研究利用生物信息学方法对PutLOXs基因家族成员进行鉴定,并对其理化性质、亚细胞定位和系统进化进行了分析。结果表明,星星草基因组中共有8个LOX基因,它们均具有lipoxygenase homology 2(简称LH2)和lipoxygenase结构域,均不包含跨膜结构域,预测定位于细胞质或叶绿体。系统发生分析表明PutLOXs蛋白分为9-LOX和13-LOX两个亚家族,并且与水稻和玉米这类单子叶植物的LOXs蛋白系统发生关系更近。本研究将为后期深入分析星星草耐盐碱分子机制提供理论依据。 展开更多

关键词 脂氧合酶 基因家族 星星草 生物信息学分析

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大豆OPR基因家族全基因组鉴定与表达分析 被引量：4

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作者 王艳微 王敏 +2 位作者 王江 张庆祝 解莉楠 《大豆科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期129-139,共11页

为了揭示大豆12-氧-植物二烯酸还原酶(12-oxo-phytodienoic acid reductase,OPR)家族成员GmOPRs在大豆生长发育中和非生物胁迫下发挥的作用,本研究运用生物信息学方法进行大豆OPR基因家族全基因组鉴定及表达分析。结果显示:大豆基因组... 为了揭示大豆12-氧-植物二烯酸还原酶(12-oxo-phytodienoic acid reductase,OPR)家族成员GmOPRs在大豆生长发育中和非生物胁迫下发挥的作用,本研究运用生物信息学方法进行大豆OPR基因家族全基因组鉴定及表达分析。结果显示:大豆基因组中共有12个OPR家族基因成员,分布在8条不同染色体上。系统发育进化分析、基因结构分析和保守基序分析结果显示,GmOPRs可分为两个亚组,含有外显子4~5个,内含子3~5个,GmOPR蛋白之间保守基序分布相似。共线性分析鉴定表明共有4对基因存在共线关系,均为片段复制。GmOPRs启动子区域含有响应厌氧、干旱和低温等非生物胁迫以及JA、ABA等多种激素的顺式作用元件。不同的大豆品种及不同的组织中,GmOPRs的表达模式有差异。GmOPR1、GmOPR4和GmOPR9受干旱胁迫影响后表达量下降,GmOPR7、GmOPR8、GmOPR11和GmOPR12随着盐胁迫影响时间的增长表达量增加,表明GmOPRs基因通过多种表达模式响应干旱和盐胁迫。GmOPRs在系统发育进化和基因结构上比较保守,基因家族数量的扩增主要归因于片段重复。GmOPRs受干旱、盐胁迫等非生物胁迫的影响,表现出不同的表达模式,表明GmOPR基因家族可能在响应非生物胁迫中发挥重要作用。 展开更多

关键词 大豆 OPR基因家族 非生物胁迫 表达分析 生物信息学分析

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大豆脱落酸受体基因家族鉴定、系统发育进化及表达模式分析 被引量：2

7

作者 张兆涵 张天旭 +1 位作者 王万鹏 解莉楠 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1904-1916,共13页

【目的】鉴定大豆脱落酸受体基因(GmPYLs)家族成员,并进行系统发育进化及表达模式分析,为深入研究该基因家族在大豆生长发育和非生物胁迫中的作用机制提供理论依据。【方法】以拟南芥PYLs基因(AtPYLs)家族成员序列为参考,从JGI和NCBI数... 【目的】鉴定大豆脱落酸受体基因(GmPYLs)家族成员,并进行系统发育进化及表达模式分析,为深入研究该基因家族在大豆生长发育和非生物胁迫中的作用机制提供理论依据。【方法】以拟南芥PYLs基因(AtPYLs)家族成员序列为参考,从JGI和NCBI数据库鉴定出GmPYLs基因家族成员;利用生物信息学方法对该基因家族的组成、基因结构、保守性、系统进化、启动子区顺式作用元件及其编码蛋白理化性质和结构域等进行全面分析,并基于转录组测序数据,对GmPYLs基因家族成员的表达模式进行分析。【结果】从大豆全基因组序列中鉴定出21个GmPYLs基因,长度为500~4000 bp,分布在15条染色体上,编码蛋白的氨基酸数量为178~267个,分子量为19457.11~29105.43 Da,理论等电点(pI)为4.82~7.23,均为亲水蛋白,但稳定性存在明显差异,主要定位于细胞质中。GmPYLs蛋白的二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。GmPYLs基因家族成员可分为四大组,同一组成员基因结构及其编码蛋白的氨基酸序列、三级结构、结构域和保守基序(motif)均相似。大豆、拟南芥、苜蓿和水稻的PYLs基因被分为五大类群(Ⅰ~Ⅴ),大豆、拟南芥、水稻和苜蓿的大多数PYLs基因归于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类群;Ⅳ类群含少量的拟南芥和大豆PYLs基因,而Ⅴ类群仅含少部分苜蓿PYLs基因。拟南芥与大豆直系同源基因对数量多于拟南芥与苜蓿直系同源基因对数量。21个GmPYLs基因的启动子序列主要包含响应逆境胁迫、调节生长发育及响应植物激素的顺式作用元件,且所有GmPYLs基因的启动子区至少含有1个植物激素响应元件,其中,以含ABA响应元件的GmPYLs基因数量最多。GmPYLs基因具有组织表达特异性,且品种间的表达模式也存在差异。【结论】GmPYLs基因家族成员在系统发育进化上较保守,其基因组复制事件可能发生在豆科植物分化以后,且大部分GmPYLs基因被保留,在响应非生物胁迫中存在广泛的潜在机制,尤其与激素响应密切相关。 展开更多

关键词 大豆 GmPYLs 基因家族 鉴定 系统进化 非生物胁迫 表达分析

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根际促生菌重金属胁迫下缓解植物应激的研究进展 被引量：3

8

作者 王秋平 常萌 卢磊 《黑龙江农业科学》 2020年第5期118-122,共5页

土壤重金属污染不仅会导致土壤恶化,抑制植物生长,还会通过食物链转移危害人类健康。研究发现,根际促生菌(PGPR)不仅可以降低重金属对植物的危害,还可以促进植物的生长,这些细菌可用于对植物重金属污染的土壤的修复。本文介绍了根际促... 土壤重金属污染不仅会导致土壤恶化,抑制植物生长,还会通过食物链转移危害人类健康。研究发现,根际促生菌(PGPR)不仅可以降低重金属对植物的危害,还可以促进植物的生长,这些细菌可用于对植物重金属污染的土壤的修复。本文介绍了根际促生细菌在重金属胁迫下缓解植物应激的机理,主要包括植物激素调节、鳌合作用、提高必需矿物元素的吸收、氧化还原和合成抗氧化酶,并对根际促生菌缓解植物重金属胁迫的应用进行了展望。 展开更多

关键词 重金属 植物 根际促生菌 胁迫

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中国甘薯高效栽培模式及展望 被引量：8

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作者 谢昊 刘亚菊 +1 位作者 张允刚 李强 《中南农业科技》 2023年第1期212-216,共5页

甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]是重要的粮食、饲料和工业原料作物。中国是世界上最大的甘薯生产国,其栽培模式具有多样化的特点。对中国甘薯的高效栽培模式进行总结,并对其未来发展进行了展望。中国的甘薯栽培模式以连作和轮作为主,辅... 甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]是重要的粮食、饲料和工业原料作物。中国是世界上最大的甘薯生产国,其栽培模式具有多样化的特点。对中国甘薯的高效栽培模式进行总结,并对其未来发展进行了展望。中国的甘薯栽培模式以连作和轮作为主,辅以形式多样的间作套种模式。连作和轮作模式便于田间管理,但经济效益较低;间作套种模式能充分利用土地和光温资源、提高复种指数和经济效益,但人工成本较高。各地可根据当地的土壤和气候条件、人力成本及经济目标,因地制宜地选择不同的连作、轮作或间作套种的甘薯栽培模式,或开发推广甘薯栽培新模式。 展开更多

关键词 甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.] 栽培模式 连作 轮作 间作套种

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高等植物下胚轴生长发育研究进展 被引量：4

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作者 杨东旭 王昕源 +5 位作者 黄迪 刘童童 迟海宇 马丹阳 高新苹 吴娟 《黑龙江农业科学》 2023年第1期118-123,共6页

下胚轴是指下子叶部为高等植物的胚性器官,它连接植物幼苗根系和子叶,是种子萌发和出苗过程中营养成分和信号分子运输的重要通道。本文通过综述高等植物下胚轴生长发育过程、细胞学机制、影响下胚轴发育的多种因素和分子调节网络等相关... 下胚轴是指下子叶部为高等植物的胚性器官,它连接植物幼苗根系和子叶,是种子萌发和出苗过程中营养成分和信号分子运输的重要通道。本文通过综述高等植物下胚轴生长发育过程、细胞学机制、影响下胚轴发育的多种因素和分子调节网络等相关的最新研究进展,阐释了作为植物生长发育的第一个关键阶段,下胚轴生长受到光照、温度、激素等多种内外部因素影响,同时受到复杂的基因网络和信号调节。目前下胚轴生长调控机制研究已经取得了很大进展,但对于不同因素构成的调控网络研究较为有限,未来从不同环境因子的交叉调控位点入手,利用分子生物学、遗传学手段,进行多组学研究,有利于深入探索下胚轴生长机制。 展开更多

关键词 下胚轴生长 细胞形态 生长调控 光 植物激素 温度

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结球甘蓝BoNR8 lncRNA对ABA胁迫响应及对下胚轴生长的调节作用

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作者 严容 刘童童 +5 位作者 黄迪 杨东旭 徐晨翔 赵依萱 崔瑀涵 吴娟 《黑龙江农业科学》 2023年第7期59-63,共5页

为探明结球甘蓝中RNA聚合酶III转录的非编码RNA BoNR8 lncRNA在ABA应激条件下的反应以及对下胚轴生长及相关基因表达的影响。利用生物信息学分析发现,BoNR8上游启动子区域存在ABA响应元件。预测其可能响应ABA胁迫,因此用ABA处理正常生长... 为探明结球甘蓝中RNA聚合酶III转录的非编码RNA BoNR8 lncRNA在ABA应激条件下的反应以及对下胚轴生长及相关基因表达的影响。利用生物信息学分析发现,BoNR8上游启动子区域存在ABA响应元件。预测其可能响应ABA胁迫,因此用ABA处理正常生长3 d的结球甘蓝种子,发现ABA显著诱导BoNR8 lncRNA表达;随后利用qRT-PCR的方法对BoNR8过表达拟南芥突变体进行相关功能分析发现,正常条件下,拟南芥中BoNR8 lncRNA过量表达抑制了下胚轴生长;ABA应激条件下,BoNR8 lncRNA过表达促进下胚轴生长及下胚轴生长相关基因EXP3和PIN7表达。这表明,BoNR8 lncRNA可能通过响应ABA信号、影响下胚轴生长相关基因的表达,调节拟南芥下胚轴生长。 展开更多

关键词 长链非编码RNA 结球甘蓝 下胚轴 ABA胁迫

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