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芽胞杆菌生物防治作用机理与应用研究进展 被引量:78
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作者 马佳 李颖 +5 位作者 胡栋 彭杰丽 贾楠 张翠绵 王旭 王占武 《中国生物防治学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期639-648,共10页
芽胞杆菌Bacillus spp.是国际上应用非常普遍的生防细菌,一直是当今土壤微生物学和微生态学研究热点之一。目前,国内外已完成多个芽胞杆菌菌株全基因组测序分析工作。本文从芽胞杆菌的次生代谢与抑菌作用、生物膜与竞争作用、植物-芽胞... 芽胞杆菌Bacillus spp.是国际上应用非常普遍的生防细菌,一直是当今土壤微生物学和微生态学研究热点之一。目前,国内外已完成多个芽胞杆菌菌株全基因组测序分析工作。本文从芽胞杆菌的次生代谢与抑菌作用、生物膜与竞争作用、植物-芽胞杆菌-病原菌互作与诱导植物抗性三方面概括性地综述了芽胞杆菌的生防机制。通过芽胞杆菌功能拓展的分子改良,可以提高植物抗病性,并就生防芽胞杆菌剂的商业化生产及在农业上的应用作了探讨。近年来我国学者在芽胞杆菌应用基础研究上取得了丰硕成果,为进一步实现芽胞杆菌的产业化及其应用奠定了坚实的基础。 展开更多
关键词 芽胞杆菌 生物防治 植物病害 微生物互作分子模式
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小麦热激转录因子基因TaHsfB2d的克隆和特性及其对耐热性的调控 被引量:10
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作者 赵立娜 刘子会 +3 位作者 段硕楠 张园园 李国良 郭秀林 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期53-62,共10页
植物热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)是响应热胁迫的主要调节因子,通过调节热激蛋白基因表达进而增强植物耐热性。小麦Hsf家族至少含有56个成员,其中B族11个,含B2亚族5个。本研究采用同源克隆技术,从37°C热处... 植物热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)是响应热胁迫的主要调节因子,通过调节热激蛋白基因表达进而增强植物耐热性。小麦Hsf家族至少含有56个成员,其中B族11个,含B2亚族5个。本研究采用同源克隆技术,从37°C热处理的二叶一心小麦幼叶中克隆获得TaHsfB2d(序列号为AK331994)c DNA序列,序列长1191bp,编码396个氨基酸。蛋白序列包括DNA结合结构域DBD和核定位信号序列NLS。同源分析表明,TaHsfB2d蛋白与大麦未知蛋白的相似性最高,为92%。荧光定量分析表明,TaHsfB2d在小麦多个组织器官中组成型表达,其中在成熟植株根系中表达量较高。37°C热胁迫、外源水杨酸(SA)和H_2O_2处理均能不同程度上调TaHsfB2d的表达,热激能显著增强SA和H_2O_2对TaHsfB2d表达的诱导。H_2O_2合成抑制剂DPI和羟自由基清除剂DMTU联合处理显著抑制热激对TaHsfB2d表达的上调作用、完全抑制SA对TaHsfB2d表达的上调。通过在洋葱内表皮瞬时表达TaHsfB2d并观察GFP荧光发现,正常条件下,TaHsfB2d蛋白定位于细胞核。酵母中耐热性鉴定表明,正常条件下,转TaHsfB2d的酵母细胞与转空载体对照酵母细胞的长势没有明显差异,热激处理同时降低,但前者的长势相对更强,TaHsfB2d的导入不影响细胞的生长发育。推测TaHsfB2d通过水杨酸途径介导植株耐热性调控过程,该过程依赖于H_2O_2存在。 展开更多
关键词 小麦 TaHsfB2d 定量表达 亚细胞定位 耐热性
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玉米热激转录因子基因ZmHsf25的克隆、特性与耐热性功能分析 被引量:6
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作者 赵立娜 段硕楠 +2 位作者 张华宁 郭秀林 李国良 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1021-1029,共9页
植物热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)对下游热激蛋白基因及耐热性相关基因的表达起关键调控作用。玉米中至少有30个Hsf家族成员,其中B族有7个。在前期对玉米A1亚族热激转录因子基因ZmHsf06克隆及特性、抗旱耐热性功... 植物热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)对下游热激蛋白基因及耐热性相关基因的表达起关键调控作用。玉米中至少有30个Hsf家族成员,其中B族有7个。在前期对玉米A1亚族热激转录因子基因ZmHsf06克隆及特性、抗旱耐热性功能分析的基础上,从玉米幼叶中克隆到B族热激转录因子基因ZmHsf25的完整编码序列,序列全长957 bp,编码318个氨基酸残基。蛋白质序列含有DNA结合结构域、核定位信号序列和核输出信号序列,同源分析结果显示,ZmHsf25与高粱Sb06g025710的相似性最高,达92%。荧光定量分析表明,正常生长条件下,ZmHsf25在玉米多个组织器官中表达,幼嫩花粉中高表达,幼嫩根系和雌穗中表达量较低。42℃热胁迫能显著上调根系和叶片ZmHsf25的表达,叶片中上升幅度高于根系,处理50 min达到峰值;正常条件下,水杨酸和H2O2处理均使根系和叶片ZmHsf25表达下调,而热激条件下却表现为显著上调。通过在洋葱表皮细胞中瞬时表达并观察GFP荧光,确定ZmHsf25定位在细胞核。通过转化酵母并进行热胁迫处理发现,热胁迫同时降低正常和转ZmHsf25酵母的耐热性,但与转空载体对照相比,转基因酵母的耐热性更强。推测ZmHsf25参与玉米热胁迫响应和花粉的发育过程,可能是水杨酸热激信号转导途径的下游组分。研究结果为进一步探明玉米热激转录因子家族成员的特性与功能提供了依据。 展开更多
关键词 玉米 热激转录因子基因ZmHsf25 表达 亚细胞定位 耐热性
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玉米热激转录因子基因ZmHSF-Like对逆境胁迫响应的信号途径 被引量:7
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作者 李慧聪 李国良 郭秀林 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期622-628,共7页
在前期对玉米热激转录因子基因ZmHSF-Like克隆、表达特性和亚细胞定位分析的基础上,对基因响应不同逆境胁迫的信号途径进行了研究。结果显示,H2O2处理能显著上调ZmHSF-Like基因的表达,42℃热激上调ZmHSF-Like基因的表达依赖于H2O2的存在... 在前期对玉米热激转录因子基因ZmHSF-Like克隆、表达特性和亚细胞定位分析的基础上,对基因响应不同逆境胁迫的信号途径进行了研究。结果显示,H2O2处理能显著上调ZmHSF-Like基因的表达,42℃热激上调ZmHSF-Like基因的表达依赖于H2O2的存在,ABA上调基因表达部分依赖于H2O2的存在,而PEG-6000诱导基因表达不依赖于H2O2;外源Ca2+处理也能上调ZmHSF-Like基因表达,而螯合胞外钙离子并阻断其内流并不能降低上述逆境胁迫诱导的ZmHSF-Like基因的表达水平。表明ZmHSF-Like基因通过H2O2信号途径实现对热激和ABA胁迫的响应。在H2O2处理过程中,热激蛋白基因HSP704的表达与ZmHSF-Like基因的表达同步,可能是该途径中ZmHSF-Like结合的下游热激蛋白。单独钙离子诱导处理,热激蛋白基因HSP701、HSP702和HSPeu701的表达均与ZmHSF-Like基因的表达同步,可能是ZmHSF-Like基因响应Ca2+反应的下游结合蛋白。ZmHSF-Like通过与下游不同热激蛋白的结合实现对不同逆境胁迫的响应。 展开更多
关键词 玉米 热激转录因子ZmHSF-Like 逆境胁迫 H2O2信号 Ca2+信号
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玉米热激转录因子基因ZmHsf06表达提高拟南芥耐盐性 被引量:2
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作者 李国良 李孟军 +2 位作者 刘子会 张华宁 郭秀林 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期34-40,共7页
在对从玉米幼叶中获得热激转录因子基因ZmHsf06生物学特性及转基因拟南芥植株耐热性和抗旱性评价的基础上,从表型和生理水平对转ZmHsf06基因植株的耐盐性进行了鉴定。表型观察结果显示,盐胁迫下转ZmHsf06拟南芥植株根系和地上部长势明... 在对从玉米幼叶中获得热激转录因子基因ZmHsf06生物学特性及转基因拟南芥植株耐热性和抗旱性评价的基础上,从表型和生理水平对转ZmHsf06基因植株的耐盐性进行了鉴定。表型观察结果显示,盐胁迫下转ZmHsf06拟南芥植株根系和地上部长势明显强于野生型;生理指标分析发现,盐胁迫下转基因植株能保持相对较高的叶片SOD、POD、CAT活性和叶绿素含量,以及相对较低的相对电导率、丙二醛含量,且叶片渗透势升高明显。结果表明,ZmHsf06不仅能提高植株耐热性和抗旱性,在一定程度上对提高植株的耐盐性也发挥重要作用,是玉米热激转录因子家族主要成员之一。 展开更多
关键词 玉米 ZmHsf06 热激转录因子 盐胁迫 基因表达
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小麦热激转录因子基因TaHsfA2e特性及耐热性功能初探 被引量:6
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作者 张玉杰 张园园 +3 位作者 张华宁 秦宁 李国良 郭秀林 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1818-1828,共11页
植物热激转录因子(heatshocktranscriptionfactor,Hsf)能够通过激活热激蛋白基因的表达而启动热激反应,在传递热信号以及提高植物耐热性方面发挥重要的调控作用。植物Hsf属多基因家族,数量因作物不同差异较大。小麦Hsf家族成员多,特性... 植物热激转录因子(heatshocktranscriptionfactor,Hsf)能够通过激活热激蛋白基因的表达而启动热激反应,在传递热信号以及提高植物耐热性方面发挥重要的调控作用。植物Hsf属多基因家族,数量因作物不同差异较大。小麦Hsf家族成员多,特性和功能复杂多样。本文在通过生物信息学推测分析小麦Hsf家族基因数目及其分类的基础上,从小麦幼叶中同源克隆获得A2亚族成员TaHsfA2e(GenBank登录号为MG700614)的完整编码序列,序列长1026 bp,编码341个氨基酸残基,含完整的DNA结合结构域DBD、核定位信号序列NLS、核输出信号序列NES和激活域AHA。正常条件下TaHsfA2e蛋白质被定位在细胞核。同源分析表明, TaHsfA2e与小麦HsfA6f蛋白相似性最高,达96%。定量分析表明, TaHsfA2e在小麦多个组织器官中表达量均低,但在成熟种子中高表达。叶片中TaHsfA2e的表达受37℃热胁迫显著上调,处理60min时达峰值,被SA和H2O2下调。50℃热胁迫下转TaHsfA2e酵母细胞的耐热性显著强于转空载体对照,TaHsfA2e可不同程度提高转基因拟南芥植株的基础耐热性和获得耐热性,上调热胁迫条件下热相关蛋白基因的表达。 展开更多
关键词 TaHsfA2e 表达特性 亚细胞定位 遗传转化 耐热性
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盐胁迫下钾吸收途径的抑制对小麦叶片K^+、Na^+含量的影响 被引量:7
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作者 张华宁 刘子会 +4 位作者 李国良 张红梅 张艳敏 段硕楠 郭秀林 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1428-1433,共6页
为研究盐胁迫下小麦维持钾、钠平衡的生理机制,以耐盐小麦沧麦6005和盐敏感小麦矮抗58为材料,利用TEA、NEM、Ba(NO_3)_2三种药物分别抑制钾离子通道、钾载体及非选择性阳离子通道,测定正常及盐胁迫下小麦叶片K^+、Na^+含量,比较耐盐性... 为研究盐胁迫下小麦维持钾、钠平衡的生理机制,以耐盐小麦沧麦6005和盐敏感小麦矮抗58为材料,利用TEA、NEM、Ba(NO_3)_2三种药物分别抑制钾离子通道、钾载体及非选择性阳离子通道,测定正常及盐胁迫下小麦叶片K^+、Na^+含量,比较耐盐性不同的小麦品种在K^+、Na^+吸收中的差异。结果显示,盐胁迫下,沧麦6005和矮抗58叶片K^+含量下降,Na^+含量增加;沧麦6005叶片Na^+含量低于矮抗58,K^+/Na^+比值高于矮抗58。正常条件下,NEM、TEA处理均可降低沧麦6005和矮抗58叶片K^+含量,NEM处理较TEA处理效果更为明显;TEA处理显著降低了盐胁迫下矮抗58叶片K^+含量,而NEM处理则明显降低了盐胁迫下沧麦6005的叶片K^+含量;TEA、NEM、Ba(NO_3)_2处理降低了盐胁迫下矮抗58叶片Na^+含量,仅NEM处理降低了沧麦6005叶片Na^+含量。综上所述,正常条件下,钾载体是小麦K^+吸收的主要方式;盐胁迫下,耐盐品种和盐敏感品种K^+吸收途径不同,耐盐品种的NSCCs和钾离子通道具有更强的"拒钠"能力。 展开更多
关键词 小麦 盐胁迫 K+吸收 Na+吸收
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小麦耐热分子标记Xwmc44的鉴定及分析 被引量:2
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作者 刘子会 刘畅 +5 位作者 彭义峰 李国良 张华宁 张红梅 段硕楠 郭秀林 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期95-101,共7页
耐热育种是我国小麦育种的一个重要目标。寻找与目标性状关联的分子标记,可克服常规育种的盲目性,提高分子标记辅助选择育种的准确性。本研究对169份小麦品种(系)的千粒重、籽粒长度、籽粒宽度、籽粒表面积和籽粒周长5个籽粒相关性状的... 耐热育种是我国小麦育种的一个重要目标。寻找与目标性状关联的分子标记,可克服常规育种的盲目性,提高分子标记辅助选择育种的准确性。本研究对169份小麦品种(系)的千粒重、籽粒长度、籽粒宽度、籽粒表面积和籽粒周长5个籽粒相关性状的耐热指数进行鉴定,通过简单关联分析获得耐热相关分子标记Xwmc44。聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明:Xwmc44具有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个等位变异类型。Ⅰ型等位变异与千粒重、籽粒宽度、籽粒表面积和籽粒周长4个籽粒性状的热感指数显著正相关(P<0.05),Ⅰ型等位变异小麦品种(系)的热感指数平均值大于1;Ⅱ型等位变异与千粒重热感指数极显著负相关(P<0.01),与籽粒宽度和籽粒周长2个籽粒性状的热感指数显著负相关(P<0.05),Ⅱ型小麦品种(系)的耐热指数平均值小于1,为优良等位变异;Ⅲ型等位变异与小麦籽粒性状热感指数都不相关。研究结果表明:Xwmc44与小麦耐热性密切相关,其中Ⅱ型等位变异是耐热优良等位变异。这为小麦耐热分子育种提供了参考信息。 展开更多
关键词 小麦 等位变异 分子标记 耐热性
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Streptomyces TOR3209介导盐碱地金花葵根际的生态效应 被引量:1
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作者 马佳 刘雅辉 +4 位作者 孙建平 李颖 胡栋 彭杰丽 王占武 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期53-61,共9页
为研究植物微生物联合改良盐碱地的效果和根际效应,以耐盐植物金花葵(Hibiseu manihot L.)和根际益生菌链霉菌Streptomyces TOR3209为材料,采用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法和生物多样性指数测度法,在始蕾期和成熟期,检测了TOR3209+金花... 为研究植物微生物联合改良盐碱地的效果和根际效应,以耐盐植物金花葵(Hibiseu manihot L.)和根际益生菌链霉菌Streptomyces TOR3209为材料,采用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法和生物多样性指数测度法,在始蕾期和成熟期,检测了TOR3209+金花葵(T1)、金花葵(T2)和裸地原土(空白CK)根际微生物总量和主要菌群结构的变化,同时检测了根围土壤主要酶活性和理化性状的变化。结果表明:T2处理能显著提高土壤磷脂脂肪酸(Phospholipid-derived fatty acids, PLFA)含量和多样性,改善微生物群落结构,但G+/G-值高于CK,土壤却转向贫瘠。T1处理的金花葵生长旺盛,全株生物量提高了113.22%;在2个生长期,碱解氮、速效磷、速效钾含量也有显著提高,根围土壤电导率和pH值均下降;土壤蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均有所提高;微生物总量提高,土壤微生物Shannon多样性指数、Simpson优势度指数和Margalef丰富度指数显著改善,细菌、放线菌、细菌/真菌和AM真菌总量等提高;且G+/G-值低于CK,土壤由贫瘠转向丰富。T1处理土壤理化性质和生物学指标均更优于T2处理。冗余分析(RDA)表明,土壤微生物与碱解氮、速效磷、有机质呈正相关,与pH和电导率呈负相关,是影响根际微环境的重要因子。链霉菌TOR3209与根系互作,通过改善根际微环境,显著提高了植株的耐盐能力和生产性能。植物微生物联合改良盐碱地具有良好前景。 展开更多
关键词 盐碱地改良 土壤微生物 金花葵 植物—微生物
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