科研产出
低温干旱复合胁迫对小黑麦幼苗生理生化性能的影响
《西藏农业科技 》 2022
摘要：生长在青藏高原自然环境中的植物常常面临着低温和干旱的双重胁迫,严重影响着植物的生长发育.本研究以两个不同品种的小黑麦(Triticale wittmack)1048和3241为试验材料,通过不同温度和水分条件控制,对低温与干旱复合胁迫对于小黑麦幼苗的生理生化性能的影响进行研究.结果表明:在低温、干旱和复合胁迫下,小黑麦1048和3241幼苗中超氧化物歧化酶(SOD)活性均较对照组下降;干旱胁迫下小黑麦1048中过氧化氢酶(CAT)活性呈上升状态,而3241呈下降趋势;低温胁迫下小黑麦1048中CAT活性的降幅小于3241;在低温或干旱单一胁迫下,小黑麦1048中过氧化物酶(POD)活性的降幅小于3241;复合胁迫下小黑麦1048中CAT和POD活性的降幅大于3241.在低温、干旱和复合胁迫下,小黑麦3241中的丙二醛(MDA)含量较对照组上升的幅度均远大于1048,表明在3种逆境条件下,小黑麦3241幼苗植物细胞的膜脂过氧化程度均大于1048.在低温或干旱单一胁迫下,小黑麦1048中可溶性蛋白质(SPRO)含量的增加幅度小于3241,表明1048自身耐受逆境胁迫的能力较强;而在复合胁迫下,小黑麦1048中SPRO含量的增加幅度大于3241.经综合评价分析,低温胁迫下小黑麦1048的抗寒性强于3241;干旱胁迫下小黑麦1048的耐旱性强于3241;复合胁迫下两品种牧草的抗逆性指标各有高低.牧草抗逆性是复杂的调控过程,今后需从基因调控和生理过程相结合来深入研究.
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PEG模拟干旱胁迫西藏甘蓝型春油菜芽期根系特征及抗旱性研究
《广东农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]了解干旱胁迫对西藏甘蓝型春油菜根系形态的影响以及与抗旱性的关系,筛选抗旱性春油菜品种(系).[方法]以石英砂为基质,采用15%(W/V)PEG溶液模拟干旱胁迫研究西藏甘蓝型春油菜芽期根系特征与抗旱性关系,筛选抗旱性春油菜品种(系).[结果]干旱胁迫对西藏甘蓝型春油菜相对根重及相对根冠比影响较大,对根长影响最小;自育材料与中国内地引进品种材料抗旱性无差异;相关性分析显示,相对活力指数与相对侧根数(r2=0.443*)、相对根长(r2=0.555*)呈极显著正相关;对28份春油菜品种(系)聚类分析显示,在欧式距离11处可分为5类群,A类抗旱性最强,平均相对侧根数为69.14、平均相对根长为96.09%、平均相对根重为52.58%、平均相对根冠比为63.16%、平均相对活力指数为0.59.[结论]相对侧根数、相对根长及相对活力指数可以作为甘蓝型春油菜抗旱鉴定指标,其他指标可作为辅助.结合相对活力指数及聚类分析,筛选到3份材料(158106-2、164046-2、188013-1)抗旱性最强.
关键词： PEG溶液 干旱胁迫 甘蓝型春油菜 芽期 抗旱性 根系 西藏
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PEG模拟干旱胁迫对白菜型春油菜芽期生长特性的影响
《广东农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]采用不同浓度聚乙二醇6000(PEG6000)溶液模拟干旱胁迫,研究白菜型春油菜芽期幼苗根系形态特征及生理生化特性,评价不同白菜型春油菜品种(系)抗旱性强弱.[方法]设置不同浓度(0%、5%、10%、15%、20%、25%)PEG6000溶液,观察模拟干旱胁迫下4个白菜型春油菜品种(系)芽期幼苗的生长情况及生理生化特性,同时筛选抗旱性白菜型春油菜品种(系).[结果]PEG6000溶液对4个品种(系)白菜型春油菜芽期幼苗成苗率、主根长、苗高、单株鲜重、相对活力指数等指标具有显著抑制效应.溶液浓度为15%~20%时,4个品种(系)白菜型春油菜相对活力指数在0.50~0.60之间;浓度为0%~15%时,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性与溶液浓度呈正相关关系;浓度为15%~20%时酶活性出现峰值,超过此浓度范围酶活性下降.浓度为5%~15%时,可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SPr)、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量与溶液浓度呈正相关关系.[结论]白菜型春油菜幼苗相对活力指数及苗高可作为抗旱性筛选指标,15%~20%PEG6000溶液浓度可作为白菜型春油菜模拟干旱胁迫最适浓度,筛选出抗旱性品系104005.
关键词： 聚乙二醇6000 白菜型春油菜 干旱胁迫 生长特性 生理生化 抗旱性
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干旱、盐胁迫及盐旱复合胁迫对青稞幼苗生理生化特性的影响
《江苏农业科学 》 2020
摘要：为探明青稞幼苗光合机构、渗透调节物质与抗氧化酶系统对干旱、盐胁迫及盐旱复合胁迫的适应机制,采用营养液水培法培养幼苗,研究30%聚乙二醇(PEG)、250 mmol/L NaCl及PEG与NaCl复合处理下青稞幼苗光合参数、可溶性糖及蛋白含量、抗氧化酶活性的变化规律。结果表明,3种条件胁迫对青稞幼苗叶片相对含水量、光合特性、可溶性糖与蛋白含量、丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性均有显著影响,且盐旱复合胁迫影响最显著,随胁迫时间延长,胁迫效应越显著。3种胁迫条件下,相对含水量降低;叶绿素含量升高,由气孔限制造成光合能力下降,光合效率降低;可溶性糖与蛋白等渗透调节物质迅速累积,以抵御外界环境胁迫,缓解自身所受到的伤害;MDA含量显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著提高。抗氧化酶系统在3种胁迫条件下应答方式基本一致,随胁迫时间延长,SOD活性先升高后降低而POD与CAT活性逐渐升高。
关键词： 青稞 干旱胁迫 盐胁迫 复合胁迫 光合特性 抗氧化酶活性
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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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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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青稞HbSnRK2.4的克隆及其序列特征与表达特性分析
《生物技术通报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：干旱胁迫是制约农作物生产的重要限制因素之一,研究并增强作物的抗旱性具有重要意义。Sn RK2(Sucrose nonfermenting 1-related protein kinase 2)基因编码一类蔗糖非酵解型蛋白激酶,该酶在ABA信号转录途径和抗渗透胁迫中起着重要作用。以青稞(Hordeum vulgare subsp.vulgare)抗旱品种喜马拉雅10号为材料,利用RT-PCR技术克隆获得了Sn RK2基因全长c DNA序列,命名为Hb Sn RK2.4(登录号:KJ699389)。生物信息学分析表明,该基因全长1 310 bp,编码362个氨基酸序列,蛋白分子量为41.94 k D,等电点(p I)为5.96。Prosite Scan分析结果表明,Hb Sn RK2.4含有多个干旱胁迫响应蛋白的作用位点,如酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、酪氨酸激酶磷酸化位点、蛋白激酶C磷酸化位点及N-豆蔻酰化位点等。利用实时定量PCR方法研究了Hb Sn RK2.4在干旱胁迫条件下及复水后不同时间点的表达情况,发现Hb Sn RK2.4在土壤绝对含水量为33.4%时表达量最高,随着土壤绝对含水量的下降而下调表达;当达到作物正常生长所需的土壤绝对含水量时又开始上调表达;进行干旱胁迫后(<15.5%)基因表达量下降;复水后8 h时恢复正常表达水平。
关键词： 青稞 Hb Sn RK2.4 基因克隆 干旱胁迫 表达模式
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青稞HbTsi1的克隆及其序列特征与表达特性分析
《西北农业学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：为了探究DREB类基因在青稞干旱胁迫下的表达模式,通过RT-PCR技术从抗旱品种‘喜马拉雅10号’中克隆其中的一个基因全长cDNA,并利用Real Time PCR方法研究其在干旱胁迫、复水条件下的表达情况。结果表明:从抗旱材料中克隆一个1 237bp全长cDNA序列,命名为HbTsi1(登录号:KJ699390)。生物信息学分析表明,该序列开放阅读框长为837bp,编码278个氨基酸序列,由HbTsi1的ORF推测所编码的蛋白,预测分子质量为30.33ku,等电点(pI)为6.11。Prosite Scan分析结果表明,该基因含有AP2/ERF domain profile家族特征基序、1个Bipartite nuclear localization signal profile、6个蛋白激酶C磷酸化位点、6个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、5个N-豆蔻酰化位点、2个cAMP和cGMP依赖性的蛋白激酶磷酸化位点、2个氮糖基化位点。TMHMM预测该蛋白不含跨膜转移功能区。Signal IP3.0预测该蛋白没有信号肽,不属于分泌蛋白。PSORT亚细胞定位预测该基因所编码蛋白位于细胞质。推导的氨基酸序列同源比对分析结果表明,HbTsi1蛋白与短芒大麦的DREB蛋白具有较高的相似性。利用实时定量PCR方法研究HbTsi1在干旱胁迫条件下及复水后不同时间点的表达情况,发现HbTsi1在土壤绝对含水量为33.4%时表达量最高,随着土壤绝对含水量的下降而下调表达;当达到作物正常生长所需的土壤绝对含水量时又开始上调表达;进行干旱胁迫后(<15.5%)基因表达量下降;复水后8h时恢复至最高表达水平。说明,HbTsi1基因可能是青稞抗旱节水的关键基因。
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西藏青稞抗旱相关基因表达模式分析研究
《现代农业科技 》 2015
摘要：从青稞苗期叶片干旱胁迫诱导基因表达的正向差减文库中筛选出丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因(AAPK)、胁迫诱导蛋白基因(Tsi1)、脱水蛋白基因(Dehydrin)、Δ1-二氢吡咯-5-羧酸合成酶基因(P5Cs)等9个与抗旱相关的基因,采用实时荧光定量PCR对其表达模式进行分析。结果表明,在渍水条件下,Tsi1、ERA1、Os SKIPa、Nt-SYR1、SHMT和AAPK基因上调表达,而P5Cs、Dehydrin基因下调表达;随着干旱胁迫处理时,Tsi1、ERA1、Os SKIPa和AAPK基因也呈上调表达,干旱复水后8 h时,这些基因表达量均达到最高。Nt-SYR1干旱胁迫后,在土壤绝对含水量达到4.8%明显上调表达,复水后2 h时表达量最高;P5CSs基因,在严重干旱胁迫下呈下调表达,在干旱后复水后表达量逐步上调表达;Dehydrin基因在干旱胁迫处理时上调表达,随着复水时间增加,也呈上调表达;SHMT基因在干旱处理里及复水后均而呈下调表达;SAMDC基因在渍水及正常生长所需的土壤绝对含水量时表达无变化,干旱处理时呈下调表达,但土壤绝对含水量达到4.8%明显上调表达,之后又呈下调表达,整个处理时期表达量较低。
关键词： 青稞 干旱胁迫 基因 Real Time PCR 西藏地区
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