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西藏青稞抗旱研究进展
《西藏农业科技 》 2019
摘要：干旱胁迫是作物生产的主要非生物逆境之一,严重阻碍了作物的生产和可持续发展。青藏高原气候非常恶劣,西藏青稞种植区约有3/4为旱地,该地区年降水分配不均,干旱胁迫严重影响高原青稞正常的生长发育。开展青稞抗旱育种研究,可以有效地确保稳产目标的实现,为粮食安全和农牧民生活水平的逐步提高提供保证。近年来,关于干旱胁迫的分子调节及青稞抗旱相关的研究取得了长足的进展。本文结合植物抗旱胁迫响应和青稞抗旱研究,综述了青稞耐旱性遗传学和基因组学的最新进展,并将其作为重新审视青稞耐旱性分析方法的基础。
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干旱胁迫下青稞全基因组可变剪切分析
《西藏农业科技 》 2019
摘要：为阐明青稞在旱胁迫下基因发生可变剪切的规律,本研究以抗旱的"喜拉16号"和旱敏感的"迪庆黑元桂"为试验材料,分别对对照和21%PEG浓度下处理的样本进行多时间点的全转录组测序。结果表明,利用Leaf Cutter软件在所有的样品中共检测到了22 181个可变剪切事件;通过PCA分析发现,可变剪切具有明显的品种间特异性;另外,通过与抗旱基因数据库比对分析发现,在干旱胁迫处理下2个类型品种间有多个抗旱相关的基因发生了显著的差异可变剪切,分别是HVUL1H16429 (AtrbohF)、HVUL1H12808 (HAB1)、HVUL4H58649 (ABF4)、HVUL4H35985 (AtrbohD)、HVUL7H07799 (LOS5)、HVUL3H43774 (CLCc)、HVUL3H23631(ABCG40)、HVUL1H16840(MYB60)和HVUL6H08236(AREB1);对2个品种各自在对照与旱胁迫条件下的差异可变剪切基因进行pathway分析,发现了抗旱品种的差异可变剪切基因参与了更多的pathway,并且鉴别出Fatty acid degradation、Inositol phosphate metabolism、alpha-Linolenic acid metabolism和Fatty acid metabolism这4条通路显著富集。为解析青稞抗旱分子机理与培育青稞抗旱新品种奠定了理论基础。
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青稞类钙调素蛋白基因CML19的克隆、序列分析及原核表达
《西北农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：根据鉴定得到青稞类钙调素蛋白基因CML19的序列设计引物,以青稞叶片的cDNA为模板,扩增得到目的片段,对目的基因序列进行鉴定和分析,进一步构建该基因的原核表达载体pET28a-CML19,转入大肠杆菌BL21(DE3),利用IPTG诱导外源蛋白质表达并检测。结果表明,扩增得到CML19的CDS序列全长为447bp,编码的蛋白质含有148个氨基酸,分子质量为16.46ku,理论等电点(pI)为4.40,总平均亲水性(GRAVY)为-0.176,不稳定系数为49.59,存在典型的EF手结构域;系统进化分析表明,青稞CML19与山羊草具有较近的亲缘关系;原核表达蛋白结果显示,重组蛋白主要以包涵体形式存在于沉淀中。初步阐明青稞CML19基因的序列特征,为进一步制备抗体、探讨CML19基因的功能奠定基础。
关键词： 青稞 类钙调素蛋白 CML19 序列分析 原核表达
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青稞核糖体蛋白基因HbRPL19的克隆、序列分析及原核表达
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆青稞核糖体蛋白基因HbRPL19,分析其序列特征并在大肠杆菌中诱导目的蛋白,为后续的研究奠定基础。【方法】根据鉴定得到的青稞HbRPL19的序列设计了引物,从青稞叶片的c DNA中扩增得到目的片段,并对目的基因序列进行了测序鉴定和序列分析,同时构建了原核表达载体p ET28a-RPL19,转化入大肠杆菌BL21(DE3)后利用IPTG诱导外源蛋白质表达并检测。【结果】成功扩增出了青稞核糖体蛋白基因HbRPL19的CDS全长序列,大小为654 bp。根据生物信息学分析的结果,HbRPL19编码的蛋白质含有217个氨基酸,相对分子质量为24.47 KD,理论等电点(p I)为10.42,总平均亲水性(GRAVY)为-0.353,不稳定系数为53.46,存在典型的SH3-like结构域和核糖体蛋白L19结构域。系统进化分析表明,HbRPL19与小麦和山羊草的RPL19具有较近的亲缘关系。蛋白表达结果显示,重组蛋白主要以包涵体形式存在于沉淀中。【结论】获得了青稞抗寒相关基因HbRPL19的序列和蛋白。
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PEG模拟干旱胁迫处理对青稞幼苗生长和生理特性的影响
《大麦与谷类科学 》 2018
摘要：为选育具有抗旱性的青稞品种及明晰其抗旱机制,以819份青稞品系(种)为材料,通过PEG模拟干旱胁迫,重点考察青稞种子的发芽率、株高、地上生长量、地下生长量、地上鲜干质量、地下鲜干质量等形态指标以及在胁迫环境下不同抗性材料的生理特性变化。结果表明:在21%质量分数的PEG 6000溶液胁迫处理下,不同青稞品系(种)的生长和生理特性具有显著性差异(P<0.05)。筛选出具耐旱特性的品系(种)15份:喜拉16、ZDM4372、ZDM4581、ZDM4312、ZDM4412、ZDM4521、ZDM4516、喜拉3号、ZDM4456、WDM01467、ZDM4568、ZDM4572、ZDM4267、ZDM4530、藏0559;对干旱敏感的材料15份:ZDM4279、ZDM4505、WDM04080、ZDM4401、迪庆黑元桂、藏1312、ZDM4367、ZDM4381、ZDM4397、ZDM4409、ZDM4445、北青1号、WDM00787、藏0976、2010区04。经过PEG 6000胁迫处理后,具有抗旱性的喜拉16号等材料的生长量要显著优于旱敏感材料,而胁迫处理后旱敏感材料体内的丙二醛(MDA)有显著的积累;过氧化物酶(POD)在受胁迫后,其含量均要高于对照组材料;过氧化氢酶(CAT)在经过胁迫处理后,在旱敏感材料中的含量要显著低于对照组材料,而在抗旱材料中则具有显著积累。
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缺氮处理对青稞幼苗生长和生理特性的影响
《大麦与谷类科学 》 2017
摘要：青稞是禾本科大麦属的一种禾谷类作物,主要产自中国西藏、青海、四川、云南等地。为选育出适应我国西部高原地区种植的耐贫瘠并高产的青稞品种,本研究以370份青稞品种为材料,以Hoagland营养液为介质,对2叶期的青稞幼苗进行缺氮和对照2组处理试验,通过对不同处理下青稞幼苗的株高变化量和地上生物量(鲜质量、干质量)对缺氮的响应进行分析,并通过对丙二醛含量和氧化物酶活性测定对初选品种进行鉴定。结果表明:1)缺氮胁迫对不同青稞品种的生长影响存在显著性差异,筛选出耐贫瘠品种13份(北青3号、藏0814、ZYM0963、ZYM1099、藏0284、喜拉19号、藏0225、ZYM0762、藏0861、ZDM07610、藏1312、藏1265、WDM03955),不耐贫瘠品种14份(ZYM0303、WDM00496、WDM03703、ZDM04162、藏0234、ZYM0977、北青2号、拉萨紫青稞、甘农大7号、康青6号、ZDM08841、藏1405、ZDM08193、ZDM09826)。2)青稞通过改变POD、CAT、APX活性适应逆境以减少缺氮胁迫的伤害。对缺氮胁迫不敏感的品种,其应答主要依靠POD和APX活性增加,对缺氮胁迫敏感的品种,其应答主要依靠APX和CAT活性的增加,二者共同起主导作用使青稞适应缺氮逆境。
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西藏青稞品种甘农大7号白粉菌诱导早期应答基因SSH文库的构建及分析
《大麦与谷类科学 》 2017
摘要：以接种白粉菌后24 h甘农大7号材料的叶片为实验组(tester),未接种白粉菌材料的叶片为驱动组(driver),分别提取c DNA,利用抑制差减杂交技术,构建"甘农大7号"白粉菌诱导早期应答基因差减文库。对所获得的EST序列去污染后,通过与核酸和蛋白数据库进行序列同源性比对,发现其中有219条非重复序列与已知序列同源性较高。对这些序列进行GO和KEGG功能分析,发现这些注释的基因主要在信号转导、基础物质代谢等方面发挥作用。本结果为后续探究青稞品种甘农大7号抗白粉病的分子机制提供了方向及理论依据。
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青稞两个Rubisco相关酶基因的克隆和序列分析
《高原科学研究 》 2017
摘要：文章根据鉴定得到的青稞两个Rubisco相关酶00199和31184的序列设计了引物,从青稞叶片的cDNA中扩增得到目的片段,并对目的基因序列进行了测序鉴定和序列分析。结果表明,成功扩增出00199和31184两个基因的序列,大小分别为546bp和547bp。根据生物信息学分析得出结果:00199和31184为等位基因,序列相似性为90.98%,推测两者ORF全长均为546bp;00199编码的蛋白质含有181个氨基酸,相对分子质量为20.05KD,理论等电点(pI)为8.81,不含跨膜区和信号肽,存在典型的Rubisco结构域,是青稞光合作用中固定CO_2的重要酶之一。
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NaHCO_3胁迫处理对青稞幼苗生长和生理特性的影响
《大麦与谷类科学 》 2017
摘要：青稞是我国青藏高原地区重要的经济作物,具有抗逆性强的特点。为筛选出耐盐碱的青稞品种,本研究以390份青稞品种为材料,以Hoagland营养液为介质,对2叶期的青稞幼苗进行盐碱(150 mmol/L NaHCO_3)胁迫处理,研究其对青稞幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:150 mmol/L NaHCO_3胁迫下,不同青稞品种的生长和生理特性存在显著性差异(P<0.05)。筛选出耐盐碱品种10份,分别为351(ZDM0861)、375(藏0119)、127(ZYM0733)、361(ZYM1851)、382(藏0131)、370(甘农大7号)、379(藏0126)、387(藏0207)、33(WDM03744)、372(喜拉2号);不耐盐碱品种9份,分别为388(藏0226)、188(藏0282)、390(藏0214)、206(藏0517)、26(WDM03225)、381(藏0128)、249(藏1263)、101(ZDM08841)、192(藏0338)。耐盐碱的品种主要表现为POD活性降低、SOD和CAT活性提高,而对盐碱敏感的大多数青稞品种则表现出POD含量升高和SOD降低的变化。
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西藏青稞品种喜马拉雅8号低温处理的SSH-cDNA文库构建及分析
《麦类作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为进一步研究青稞低温抗性相关基因,以喜马拉雅8号为材料,通过抑制差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)的方法,构建青稞低温环境下的cDNA文库,并通过nr及KEGG数据库对筛选得到的高质量EST序列进行功能注释。结果发现,对随机挑选的281个阳性克隆进行测序,获得209条高质量ESTs序列,其中有117条序列能够在GenBank库中比对到同源性较高的基因或蛋白。对上述117条序列进行GO功能注释及KEGG代谢路径分析,发现其涉及到植物的基础物质、能量代谢、光合作用、信号转导等方面,说明这些基因可能参与了青稞对低温的抗性反应。
关键词： 青稞 抑制差减杂交(SSH) 低温处理 EST
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