干旱胁迫对旱地冬小麦产量及其抗旱相关基因表达的影响 被引量：1

1

作者 杨虓 陈德来 +3 位作者 刘自成 李静 施万喜 孟建军 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第1期69-75,共7页

为研究陇东旱地育成冬小麦品系的抗旱性与抗旱功能基因的关系,以6个旱地冬小麦新品系为试验材料,于2021—2022年、2022—2023年2个生长季在陇东学院西峰旱作农业试验站设置雨养无灌溉(CK)、旱棚防雨(干旱胁迫)和调控灌溉3个水分处理,测... 为研究陇东旱地育成冬小麦品系的抗旱性与抗旱功能基因的关系,以6个旱地冬小麦新品系为试验材料,于2021—2022年、2022—2023年2个生长季在陇东学院西峰旱作农业试验站设置雨养无灌溉(CK)、旱棚防雨(干旱胁迫)和调控灌溉3个水分处理,测定各品系冬小麦产量,评价其抗旱性,并分析了抗旱相关功能基因的相对表达量。结果表明,在水分胁迫和供水充足(含水量为70%田间持水量)情况下,6个小麦品系产量差值变化不一致,品系C(‘1576-2-0-2’)和品系D(‘15119-1-0-2’)两年试验结果的差值均最小,其余4个品系差值均超过平均差值。由雨养无灌溉试验结果可知,2022年为大旱年份,品系C、D的产量在6个供试品系中分别位居第1和第3,抗旱系数分别为0.89和1.02;2023年为相对丰水年,品系C、D的抗旱系数分别为0.77和1.12,说明这两个品系对气候异常不敏感,抗旱性良好。通过荧光定量PCR技术分析6个小麦品系在灌浆期干旱胁迫下旗叶中的相对表达量,结果显示TaCRT-D基因在6个品系中的表达水平最高,Wdreb2、XTH-7A、WIip19、TaCRT-D在品系C、D中的表达量高于其他品系。田间试验结果与PEG-6000高渗溶液模拟发芽期和苗期干旱胁迫的鉴定结果相一致,表明6个品系中‘1576-2-0-2’和‘15119-1-0-2’品系抗旱性强,且干旱胁迫下灌浆期旗叶中抗旱功能基因TaCRT-D的表达量可以作为冬小麦早期世代抗旱选择参考指标。 展开更多

关键词 旱地冬小麦 早期世代 干旱胁迫 抗旱基因 育种筛选

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陇东旱地冬小麦区域试验品系农艺性状及抗逆性分析 被引量：6

2

作者 段珊 付之乐 +2 位作者 王晶晶 孟海涛 施万喜 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期980-989,共10页

【目的】分析陇东片区区域试验小麦品系的农艺性状变异规律和抗逆性综合表现,为陇东旱地小麦品种改良提供依据。【方法】以2005—2022年陇东旱地区域试验共192份冬小麦品系(不含对照)为试验材料,通过相关性分析、多元回归分析、通径分... 【目的】分析陇东片区区域试验小麦品系的农艺性状变异规律和抗逆性综合表现,为陇东旱地小麦品种改良提供依据。【方法】以2005—2022年陇东旱地区域试验共192份冬小麦品系(不含对照)为试验材料,通过相关性分析、多元回归分析、通径分析和聚类分析对参试品系的产量、生育期、基本苗、总茎数、有效穗数、株高、穗长、穗粒数和千粒重等主要农艺性状进行综合分析,同时,对参试品系的抗逆性(抗寒性、耐旱性、抗倒伏、条锈病、叶锈病、白粉病)进行评价。【结果】参试品系产量为2791.65~5979.29 kg/hm^(2),均产4635.75 kg/hm^(2)。农艺性状的变异系数排序为:产量(17.16%)>有效穗数(14.40%)>株高(11.37%)>穗粒数(9.65%)>千粒重(9.54%)>穗长(9.47%)>总茎数(8.55%)>基本苗(8.08%)>生育期(1.21%),产量、有效穗数、穗粒数、千粒重和株高均随参试年份的推进而缓慢提高,生育期则缓慢降低。相关分析结果表明,产量与穗粒数(r=0.645)、千粒重(r=0.594)和株高(r=0.475)呈显著正相关,有效穗数与穗粒数(r=0.729)呈极显著正相关。多元回归分析表明,穗长、穗粒数和千粒重决定了产量66%的变异。通径分析结果表明,千粒重对产量的直接作用(P=0.485)和综合作用(P=0.615)最大,穗粒数次之(P=0.471,P=0.543)。聚类分析将参试小麦品系分为5类,其中第一类群的品系产量高,千粒重较高,其余农艺性状较协调,占比7.29%,是选育优良品系(种)的理想材料。抗逆性分析表明,超过66%的参试品系具有较强的抗寒性、耐旱性和抗倒伏特性,同时,超过55%的参试品系对条锈病、叶锈病和白粉病表现为免疫或高抗。【结论】参试品系的产量整体水平低而不稳,产量与有效穗数受环境影响较大,穗粒数和千粒重是影响陇东旱地小麦产量的主要因素,可通过同时增加穗粒数和千粒重提高产量,而且高产广适型冬小麦品种应具备较强的抗寒旱等综合抗逆性。 展开更多

关键词 陇东 区域试验 旱地小麦 农艺性状 抗逆性

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干旱胁迫下小麦抗旱性评价及代谢组学分析 被引量：1

3

作者 段珊 祁伟亮 +4 位作者 魏子尧 张流珍 陈会兰 王秋雨 施万喜 《西南农业学报》 北大核心 2025年第3期519-528,共10页

【目的】从生理和代谢组两个层面探究小麦品种陇育10号的抗旱机制,同时为该品种的推广种植提供理论依据。【方法】以百农4199为对照品种,在幼苗期和成株期对陇育10号和百农4199进行干旱处理,测定生长和生理指标,并通过超高效液相色谱-... 【目的】从生理和代谢组两个层面探究小麦品种陇育10号的抗旱机制,同时为该品种的推广种植提供理论依据。【方法】以百农4199为对照品种,在幼苗期和成株期对陇育10号和百农4199进行干旱处理,测定生长和生理指标,并通过超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术测定其代谢物和代谢途径。【结果】幼苗期干旱显著降低2个小麦品种的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽鞘长、苗高和叶绿素含量,其中,陇育10号降低幅度较小,但显著提高丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量(百农4199增加幅度未达显著水平)、超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性,陇育10号增加幅度较大(除丙二醛含量外);成株期干旱生理指标变化与幼苗期干旱生理指标变化相似,干旱胁迫降低了陇育10号的株高和旗叶面积,但百农4199的降低幅度达显著水平,干旱胁迫下2个品种的小穗数、穗粒数和千粒重均降低,其中,小穗数降低幅度均达显著水平,穗粒数降低幅度未达显著水平,仅百农4199的千粒重降低幅度达显著水平。此外,经UPLC-MS/MS检测,氨基酸及其衍生物、有机酸等代谢物在干旱胁迫后表达量发生显著变化,陇育10号的咖啡因代谢途径和玉米素生物合成途径的代谢物特异上调。【结论】陇育10号具有更强的抗旱性,氨基酸代谢物、生物碱和核苷酸糖含量的上调表达可能是其响应干旱胁迫的基础。 展开更多

关键词 小麦 干旱胁迫 生理指标 代谢组学

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强抗寒甘蓝型冬油菜愈伤组织体系构建及ROS信号传导规律探究

4

作者 祁伟亮 孙万仓 +5 位作者 邓素敏 高雪梅 马骊 李妮 张雅 杨财容 《中国油料作物学报》 北大核心 2025年第2期311-318,共8页

为了解活性氧(ROS)介导甘蓝型冬油菜愈伤组织生长发育中的作用机制,以甘蓝型冬油菜16VHNTS309为材料,分别以其下胚轴和幼叶作为外植体,构建甘蓝型油菜的再生体系,并对愈伤组织进行(ROS)O_(2)^(-)信号定位。结果表明:幼叶和下胚轴分别在M... 为了解活性氧(ROS)介导甘蓝型冬油菜愈伤组织生长发育中的作用机制,以甘蓝型冬油菜16VHNTS309为材料,分别以其下胚轴和幼叶作为外植体,构建甘蓝型油菜的再生体系,并对愈伤组织进行(ROS)O_(2)^(-)信号定位。结果表明:幼叶和下胚轴分别在MS+1 mg/L和1.5 mg/L 2,4-D培养基预培养7 d后,再以MS+3.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L 2,4-D+3 mg/L AgNO_(3)为最优培养基进行芽的诱导,最后以MS+0.2 mg/L NAA为生根培养基,可得到较好的甘蓝型油菜再生苗。ROS(O_(2)^(-))信号定位结果表明:具有分裂能力的愈伤组织细胞、顶端分生组织细胞和叶或茎边缘组织细胞会检测到大量的ROS(O_(2)^(-))信号,而已完成芽体分化或未形成愈伤组织的细胞周围,未检测到ROS(O_(2)^(-))信号,该研究结果进一步说明ROS(O_(2)^(-))信号在细胞分裂过程中扮演着重要角色。 展开更多

关键词 甘蓝型油菜 幼叶 下胚轴 愈伤组织 活性氧 信号传导

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陇东地区6个紫花苜蓿品种生产性能比较试验 被引量：21

5

作者 曹宏 李茜 +2 位作者 杨宏伟 马生发 曹玉洁 《中国草地学报》 CSCD 北大核心 2022年第9期47-55,共9页

为筛选适合陇东地区种植的紫花苜蓿品种,2012~2016年在甘肃省庆阳市西峰区对6个苜蓿品种进行了比较试验,并应用层次分析法对其生产性能进行综合评价。结果表明:(1)5年干草总产量由高到低依次是先行者、哥萨克、WL-343HQ、陇东苜蓿、甘农... 为筛选适合陇东地区种植的紫花苜蓿品种,2012~2016年在甘肃省庆阳市西峰区对6个苜蓿品种进行了比较试验,并应用层次分析法对其生产性能进行综合评价。结果表明:(1)5年干草总产量由高到低依次是先行者、哥萨克、WL-343HQ、陇东苜蓿、甘农1号和惊喜,前三位分别为13.42、12.63和12.29 t/hm^(2),其中先行者较陇东苜蓿平均增产9.28%。(2)不同年份的苜蓿产量具有显著差异,其中5个外引品种第3~4年产量最高,陇东苜蓿第5年最高、第3年次之。(3)综合评价表明,哥萨克、先行者和WL-343HQ总得分为3.41、3.30和3.07,生产性能最好;陇东苜蓿和甘农1号总得分为2.86和2.71,生产性能较好;惊喜总得分2.19,生产性能最差。综合分析5年结果,先行者、哥萨克和WL-343HQ丰产性好、稳产性强、品质较好,综合性状最好,适宜在陇东及周边地区大面积推广种植;陇东苜蓿和甘农1号粗蛋白含量高、品质优良、耐连作,稳产性较好,综合性状较好,可在当地继续种植;惊喜稳产性好,但产量最低、品质一般,不适合在当地种植。 展开更多

关键词 紫花苜蓿 陇东地区 草产量 营养成分 层次分析法

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马铃薯野生种烯酰水合酶超家族基因ScDHNS的克隆与功能分析 被引量：1

6

作者 乔岩 杨芳 +5 位作者 任盼荣 祁伟亮 安沛沛 李茜 李丹 肖俊飞 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期92-103,共12页

【目的】1,4-二氢氧-2-石脑-CoA合成酶(1,4-dihydroxy-2-naphthoyl-CoA synthase,DHNS)基因是茄科植物糖苷生物碱合成代谢的潜在重要基因,开展马铃薯DHNS基因功能研究与验证,为低糖苷生物碱马铃薯品种(系)的选育提供基因和材料来源。【... 【目的】1,4-二氢氧-2-石脑-CoA合成酶(1,4-dihydroxy-2-naphthoyl-CoA synthase,DHNS)基因是茄科植物糖苷生物碱合成代谢的潜在重要基因,开展马铃薯DHNS基因功能研究与验证,为低糖苷生物碱马铃薯品种(系)的选育提供基因和材料来源。【方法】利用RACE方法克隆得到马铃薯野生种恰柯薯(Solanum chacoense)ScDHNS基因,对其进行生物信息学分析和亚细胞定位,通过构建过表达载体pBWA(V)HS-DHNS转化马铃薯栽培种进行功能验证。【结果】ScDHNS cDNA序列开放阅读框1023 bp,编码340个氨基酸,分子量为37.34 kD,等电点pI为8.592,具有典型的ECH保守结构域,属于烯酰水合酶超家族成员,在二穗短柄草(Brachypodium distachyon)、蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)等植物基因组中都有其同源基因,且存在基因扩张和收缩事件。过表达ScDHNS基因后发现转化株ScDHNS和SGT1基因表达量显著上调,且表达量显著高于马铃薯WT植株。且对应转化植株的总糖苷生物碱含量显著高于马铃薯WT植株,最高可达到364.3 mg/kg,是对照的2.4倍。亚细胞定位结果显示ScDHNS定位于过氧化物酶体。【结论】马铃薯ScDHNS基因可能参与调控糖苷生物碱合成关键基因SGT1的表达,通过β-氧化途径和甲羟戊酸通路协同影响糖苷生物碱的合成,该基因与糖苷生物碱在亚细胞水平上的区室化有重要关系,对于培育低糖苷生物碱的马铃薯品种(系)具有重要的应用价值。 展开更多

关键词 马铃薯野生种 恰柯薯 ScDHNS 基因克隆 亚细胞定位

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不同氮磷肥施用量对夏播饲用燕麦生长的影响 被引量：6

7

作者 王亚士 曹宏 +2 位作者 彭正凯 李茜 张述强 《寒旱农业科学》 2024年第2期174-178,共5页

为探讨不同氮磷配施肥量对陇东地区饲用燕麦生产性能的影响,选择早熟燕麦品种边锋和中熟燕麦品种梦龙为试验材料,设6个氮磷混合施肥量处理,分别为0(CK)、75、150、225、300、375 kg/hm^(2),研究了不同施肥量处理对2个夏播饲用燕麦农艺... 为探讨不同氮磷配施肥量对陇东地区饲用燕麦生产性能的影响,选择早熟燕麦品种边锋和中熟燕麦品种梦龙为试验材料,设6个氮磷混合施肥量处理,分别为0(CK)、75、150、225、300、375 kg/hm^(2),研究了不同施肥量处理对2个夏播饲用燕麦农艺性状、草产量及抗寒生理指标的影响。结果表明,不同氮磷施量下饲用燕麦的出苗率、株高、分蘖数、干草产量和抗寒生理指标较对照不施肥均有提高;早熟品种边锋和中熟品种梦龙均以氮磷混合施肥量为300 kg/hm^(2)(N 91.50 kg/hm^(2)+P2O563.00 kg/hm^(2))时效果较好,此时出苗率和分蘖数较多,可溶性糖含量和脯氨酸含量显著增加,草产量达最大值,鲜草产量分别为14356.29、14464.28 kg/hm^(2),较对照不施肥分别增产71.7%、93.5%;干草产量分别为4850.00、4633.33 kg/hm^(2),比对照不施肥分别增产74.3%、82.9%。在陇东地区夏播情况下,氮磷混合不同施肥量对提高燕麦生物量和改善生理指标都有显著作用,早熟品种边锋和中熟品种梦龙均以氮磷混合施肥量为300 kg/hm^(2)(N 91.50 kg/hm^(2)+P2O563.00 kg/hm^(2))时效果最好。因此认为,陇东地区夏播饲用燕麦生产以施N 91.50 kg/hm^(2)、P2O563.00 kg/hm^(2)为最佳氮磷施量。 展开更多

关键词 饲用燕麦 氮磷配施 施肥量 草产量 生物量 陇东地区

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高温胁迫对马铃薯幼苗活性氧代谢及生理特性的影响 被引量：10

8

作者 杨芳 乔岩 +3 位作者 金中辉 李丹 李茜 任艺彬 《江苏农业科学》 北大核心 2022年第11期97-103,共7页

高温是限制马铃薯生长和稳产的重要环境胁迫因子,研究高温胁迫下马铃薯活性氧代谢及相关生理指标变化,对培育耐热型马铃薯品种(系)具有重要意义。以马铃薯栽培种费乌瑞它为研究对象,进行高温胁迫、正常温度恢复处理,对O_(2)^(-)·及... 高温是限制马铃薯生长和稳产的重要环境胁迫因子,研究高温胁迫下马铃薯活性氧代谢及相关生理指标变化,对培育耐热型马铃薯品种(系)具有重要意义。以马铃薯栽培种费乌瑞它为研究对象,进行高温胁迫、正常温度恢复处理,对O_(2)^(-)·及H_(2)O_(2)活性进行组织化学定位,检测幼苗抗氧化酶(APX、CAT、POD、SOD)活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量。结果表明:高温胁迫后,马铃薯幼苗O_(2)^(-)·、H_(2)O_(2)与MDA含量明显提高,4种抗氧化酶活性均增强,可溶性蛋白含量降低,脯氨酸含量升高。解除高温胁迫24 h后,O_(2)^(-)·及H_(2)O_(2)含量明显降低,POD活性降低,可溶性蛋白恢复正常;抗氧化酶APX、CAT和SOD的活性持续增强,脯氨酸含量保持较高水平。适度高温胁迫能提高马铃薯费乌瑞它耐热性的抗氧化机制,APX、CAT、SOD和脯氨酸可作为耐热性鉴定生理指标,并维持马铃薯对高温胁迫的“胁迫记忆”。 展开更多

关键词 马铃薯 高温胁迫 活性氧 抗氧化酶系统 渗透调节物质

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马铃薯HSP90基因家族的全基因组鉴定及高温干旱胁迫下的表达分析 被引量：5

9

作者 杨芳 乔岩 +4 位作者 王永强 李茜 李丹 王亚士 柴薇薇 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期690-702,共13页

热激蛋白HSP90是植物中一类高度保守的分子伴侣,参与细胞内蛋白质稳态调控、底物蛋白的激活和热激因子的调控,在高温干旱等逆境胁迫中发挥重要作用。从12个茄科植物基因组中共鉴定出130个HSP90基因,包含马铃薯的11个HSP90基因,马铃薯HS... 热激蛋白HSP90是植物中一类高度保守的分子伴侣,参与细胞内蛋白质稳态调控、底物蛋白的激活和热激因子的调控,在高温干旱等逆境胁迫中发挥重要作用。从12个茄科植物基因组中共鉴定出130个HSP90基因,包含马铃薯的11个HSP90基因,马铃薯HSP90基因与番茄属植物的亲缘关系最近。马铃薯HSP90蛋白质基序较为保守;马铃薯HSP90基因启动子分析发现其包含植物激素、高温胁迫、干旱胁迫响应等顺式作用元件。通过对高温、干旱胁迫条件下的马铃薯HSP90基因进行qRT-PCR分析,热激后大多数HSP90基因显著上调,4个HSP90基因表达量极高;干旱胁迫下多数HSP90基因也呈上调趋势,其中1个HSP90基因表达量极高。STRING数据库预测出HSP90蛋白的22个伙伴蛋白,其功能涉及逆境胁迫应答、生长发育、信号转导等生物学过程;蛋白质互作网络分析发现5个高表达量HSP90基因参与调控内质网未折叠蛋白反应(UPR,unfolded protein response)、细胞内蛋白质降解与活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成,在抵抗极端逆境胁迫中发挥重要作用。 展开更多

关键词 茄科植物 马铃薯 高温干旱 HSP90基因家族 伙伴蛋白

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不同品种(系)马铃薯炸片感官分析与加工品质评价

10

作者 杨芳 《中国果菜》 2022年第10期17-21,60,共6页

马铃薯是食品加工的重要原料,为选择马铃薯炸片专用型品种并提升其商用价值,本研究以西北旱区推广应用的9个马铃薯品种(系)为研究对象,测定其块茎比重、干物质含量、淀粉含量和还原糖含量,并对炸片进行感官评价。结果表明,‘陇薯14号’... 马铃薯是食品加工的重要原料,为选择马铃薯炸片专用型品种并提升其商用价值,本研究以西北旱区推广应用的9个马铃薯品种(系)为研究对象,测定其块茎比重、干物质含量、淀粉含量和还原糖含量,并对炸片进行感官评价。结果表明,‘陇薯14号’等6个品种(系)的干物质含量高于20%,淀粉含量高于14.5%,比重高于1.080;‘陇薯3号’等3个品种(系)为高还原糖品种,‘陇薯7号’等6个品种(系)为低还原糖品种;‘陇薯7号’等4个品种的感官评分较高。综上所述,‘陇薯7号’‘L1146-2’‘青薯9号’‘陇薯10号’具有干物质含量高、淀粉含量高、还原糖含量低,感官评价好,为适宜加工炸片的品种(系)。 展开更多

关键词 马铃薯炸片 干物质含量 还原糖含量 色泽指数

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利用RNA-Seq鉴定调控甘蓝型油菜叶片光合特性的低温胁迫应答基因 被引量：3

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作者 金姣姣 刘自刚 +4 位作者 米文博 徐明霞 邹娅 徐春梅 赵彩霞 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期126-142,共17页

明晰甘蓝型油菜光合特性对低温胁迫的响应,鉴定相关应答基因,以耐寒材料17NS和敏感材料NF24为研究对象,通过Illumina HiSeq^(TM) 2000平台进行RNA-Seq分析,探讨-4℃处理24 h后甘蓝型油菜的叶片形态、光合参数、叶片超微结构、基因调控... 明晰甘蓝型油菜光合特性对低温胁迫的响应,鉴定相关应答基因,以耐寒材料17NS和敏感材料NF24为研究对象,通过Illumina HiSeq^(TM) 2000平台进行RNA-Seq分析,探讨-4℃处理24 h后甘蓝型油菜的叶片形态、光合参数、叶片超微结构、基因调控表达模式等响应低温胁迫的分子机制。结果表明,低温胁迫下甘蓝型油菜响应光合调控的显著富集途径为光合作用途径和光合作用-天线蛋白途径,这两种途径中有64个特异表达基因,其中8个上调表达,56个下调表达,大部分注释到分子组成和生物学过程中,证实了光合作用与低温胁迫导致的幼苗叶片萎蔫、叶绿体数量和形态发生变化、类囊体结构受损、相对电解质渗透率增加等现象有关。通过qRT-PCR鉴定,前17个DEGs的表达模式与RNA-Seq分析结果一致,证实了RNA-Seq结果的可靠性,其中BnFd1(LOC106350097)和BnCP26(LOC106440450)均响应低温胁迫上调表达。BnFd1编码氨基酸产物是叶绿体上的铁氧还蛋白1(BnFd1),属于不稳定亲水蛋白,定位于叶绿体和细胞质中,存在一个信号肽,属于PLNO3136超家族,存在保守的Fd1结构域;BnCP26编码氨基酸产物是类囊体上叶绿素a-b结合蛋白CP26(BnCP26),属于稳定亲水蛋白,位于叶绿体中,无信号肽,属于叶绿素a_b结合超家族,存在保守的叶绿素A-B结合蛋白结构域。成功鉴定出2个甘蓝型油菜叶片低温应答基因BnFd1和BnCP26,与光合特性调控关系密切,物种间功能保守。 展开更多

关键词 甘蓝型油菜 低温胁迫 差异表达基因 BnFd1 BnCP26

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ROS(O_(2)^(-))信号在冬小麦根系细胞中的产生及传导机理 被引量：1

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作者 祁伟亮 孟建军 +14 位作者 张成 刘自成 施万喜 杨虓 乔岩 杨财容 乔义林 李金玲 陈思伟 姚来来 赖守孝 张鹏 刘文辉 王婧 袁兰兰 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1325-1335,共11页

以冬小麦品种‘陇育5号’‘陇育8号’‘陇育10号’和品系‘陇育5-2’为材料,采用荧光原位杂交(FISH)技术以pSc119.2和pTa535为探针,明确4份冬小麦均属于六倍体材料(AABBDD,2n=42)。同时对冬小麦进行正常处理(25℃)、冷胁迫(4℃)和DPI+... 以冬小麦品种‘陇育5号’‘陇育8号’‘陇育10号’和品系‘陇育5-2’为材料,采用荧光原位杂交(FISH)技术以pSc119.2和pTa535为探针,明确4份冬小麦均属于六倍体材料(AABBDD,2n=42)。同时对冬小麦进行正常处理(25℃)、冷胁迫(4℃)和DPI+冷胁迫(4℃)处理并创新结合NBT法进行ROS定位。研究发现冬小麦在正常发芽过程中根尖顶端组织细胞和根毛区域检测到少量的ROS(O-2),推测少量的ROS(O-2)在冬小麦种子发芽及根系形成过程起到重要的调控作用。而在冷胁迫(4℃)处理环境下,‘陇育5号’和‘陇育5-2’(品系)的长势显著优于‘陇育8号’和‘陇育10号’,且冬小麦根系组织细胞区域发生ROS“大爆发”,其中在根尖顶端组织区域ROS信号最多,而在伸长组织区域ROS信号逐渐减少,推测ROS信号可能是一种动态传递的信号分子。同时还发现冬小麦维管束组织区域ROS信号积累较多,这也进一步暗示维管束组织可能是ROS信号产生和传导的主要通道。在DPI+冷胁迫(4℃)处理后,冬小麦根系组织细胞中的ROS信号明显减少,且以根伸长区和维管束组织细胞ROS消失最为明显,进一步说明NADPH酶是冬小麦在冷胁迫后ROS信号产生的主要来源途径。 展开更多

关键词 冬小麦 活性氧 信号传导 冷胁迫

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干旱胁迫下桑树活性氧信号传导及转录组分析 被引量：8

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作者 祁伟亮 任迎虹 +4 位作者 杨财容 乔岩 曾睿 黄仁维 乔义林 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第2期50-60,共11页

对干旱胁迫处理后的桑树幼苗(‘湖桑32’和‘德果1号’)进行ROS信号组织定位和叶的转录组测序,旨在从细胞和分子角度探究干旱胁迫后ROS信号在桑树组织细胞中的分布规律及与之相关的代谢通路和基因调控表达变化。结果表明:在正常情况下... 对干旱胁迫处理后的桑树幼苗(‘湖桑32’和‘德果1号’)进行ROS信号组织定位和叶的转录组测序,旨在从细胞和分子角度探究干旱胁迫后ROS信号在桑树组织细胞中的分布规律及与之相关的代谢通路和基因调控表达变化。结果表明:在正常情况下桑叶组织细胞中会产生少量的O^(—·)_(2),而干旱胁迫处理后桑叶组织细胞中ROS积累增多,推测ROS作为一种动态信号分子,会向毗邻细胞或远端细胞进行信号转导,进而与多种信号组分共同完成系统响应表达以调控桑树的生长发育及抗逆性。转录组数据表明:重度干旱胁迫处理后‘湖桑32’有5677个差异表达基因显著多于‘德果1号’(5575),且差异显著基因(DEGs)主要富集在半乳糖代谢、淀粉和蔗糖代谢、果糖和甘露糖代谢、碳代谢等通路中,推测‘湖桑32’的抗旱性与渗透调节物质的合成有关。同时,挑选11个基因进行qRT-PCR验证,其中11个DEGs的表达趋势与对应的RNA-Seq数据一致。研究也发现调控MKK 4/5和WRKY22表达的相关基因LOC 21384958和LOC21396104,在弱抗旱桑‘德果1号’中分别上调表达0.72(P<0.05)和2.16(P<0.05),而相同的基因在强抗旱桑‘湖桑32’中未显著表达,推测‘德果1号’叶片枯黄或死亡的原因可能与ROS信号参与MKK4/5、MPK3/6和WRKY22级联途径有关。 展开更多

关键词 桑树 干旱胁迫 活性氧 信号传导 转录组分析

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