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代谢组和转录组联合解析青花菜芽苗黄酮类物质对外源aba的响应机制

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中国瓜菜 2024年第3期37卷 35-44页

作者：唐晨晨张文霞陈芳珍武志健黄科王军伟农业农村部园艺作物(蔬菜、茶叶等)基因资源评价利用重点实验室·湖南农业大学黄埔创新研究院·园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心·蔬菜生物学湖南省重点实验室·湖南农业大学园艺学院长沙410128

为探究植物激素脱落酸对青花菜芽苗黄酮类物质合成的作用机制,以青花菜品种耐寒优秀为试材,以清水为对照,外源喷施50μmol·L^(-1)的aba,对处理后的青花菜芽苗进行代谢组和转录组的联合分析。结果表明,代谢组共检测出14类物质,包含黄酮... 详细信息

为探究植物激素脱落酸对青花菜芽苗黄酮类物质合成的作用机制,以青花菜品种耐寒优秀为试材,以清水为对照,外源喷施50μmol·L^(-1)的aba,对处理后的青花菜芽苗进行代谢组和转录组的联合分析。结果表明,代谢组共检测出14类物质,包含黄酮共212种,具有明显差异的黄酮共30种。其中,儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯和桑色素含量明显上升,柚皮苷、银锻苷和枸橘苷含量明显下降。通过代谢组和转录组联合分析,黄酮合成途径、苯丙烷合成途径以及aba信号通路共筛选出13个相关调控基因,其中LOC106337270、LOC106329559、LOC106326133对儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯和桑色素含量呈明显正相关,推测上述基因可响应aba信号参与调控黄酮类化合物的生物合成。综上所述,研究结果表征了青花菜芽苗响应外源aba并调控黄酮类化合物合成的关键基因,为后续黄酮类化合物的生物合成调控奠定了科学理论基础。

关键词：青花菜黄酮转录组代谢组外源aba

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外源aba对低温胁迫下21世纪与久硕桃枝条抗寒性的影响

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果树学报 2023年第10期40卷 2136-2148页

作者：梁刚赵崇宇苏凯刘春生肖坤李刚武军凯肖啸张立彬张晨光河北科技师范学院园艺科技学院·河北省园艺种质资源发掘与创新利用重点实验室·河北省高校特色园艺植物生物育种应用技术研发中心河北秦皇岛066000

【目的】探明外源aba处理对桃抗寒性的影响。【方法】以不同质量浓度aba(0、25、50、75、100 mg·L^(-1))喷施处理的21世纪和久硕1年生枝条为试验材料,分别进行人工模拟低温(0、-5、-10、-15、-20、-25、-30℃)处理,研究相对电导率和丙... 详细信息

【目的】探明外源aba处理对桃抗寒性的影响。【方法】以不同质量浓度aba(0、25、50、75、100 mg·L^(-1))喷施处理的21世纪和久硕1年生枝条为试验材料,分别进行人工模拟低温(0、-5、-10、-15、-20、-25、-30℃)处理,研究相对电导率和丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、可溶性糖及内源激素(aba、GA、IAA、CTK)含量以及aba/GA的差异。【结果】在低温胁迫下,外源aba处理的21世纪和久硕枝条可溶性蛋白、可溶性糖含量较对照均增加,丙二醛(MDA)含量和相对电导率均降低,aba、GA、IAA、CTK含量及aba/GA均呈无规律变化。用隶属函数法对低温胁迫下各项抗寒指标进行综合评价,不同aba质量浓度对21世纪抗寒影响顺序为50>75>100>25>0 mg·L^(-1)(CK),不同aba质量浓度对久硕抗寒影响顺序为50>25>75>100>0 mg·L^(-1)(对照)。【结论】50 mg·L^(-1)aba为最佳质量浓度,能有效缓解冻害,提高抗寒性。

关键词：桃外源aba 低温胁迫隶属函数抗寒性

外源aba处理的干旱胁迫下甘蓝叶片生理生化及全转录组分析

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外源ABA处理的干旱胁迫下甘蓝叶片生理生化及全转录组分析

作者：费思明西北农林科技大学

学位级别：硕士

干旱是世界范围内农业生产力的主要制约因素之一,我国作为一个水资源缺乏的国家,水资源分布不均衡,尤其是西北干旱半干旱地区,培育甘蓝抗旱品种以及开展节水栽培意义深远。以结球甘蓝幼苗为材料,在对正常生长、干旱胁迫以及干旱胁迫下外... 详细信息

干旱是世界范围内农业生产力的主要制约因素之一,我国作为一个水资源缺乏的国家,水资源分布不均衡,尤其是西北干旱半干旱地区,培育甘蓝抗旱品种以及开展节水栽培意义深远。以结球甘蓝幼苗为材料,在对正常生长、干旱胁迫以及干旱胁迫下外施aba的处理下测定相应生理指标并进行全转录组测序,探究甘蓝响应干旱胁迫的分子机制,并筛选出响应干旱胁迫的相关基因。获得以下结果:1.明确了干旱胁迫和外源aba处理对甘蓝幼苗生理特性的影响:随着干旱胁迫程度的不断加重,甘蓝幼苗中的叶绿素含量逐渐下降,相对电导率不断升高,丙二醛含量先上升后下降,超氧化物歧化酶、过氧化物酶先上升后下降,可溶性糖、游离脯氨酸等渗透调节物质含量先上升后下降的趋势。喷施外源aba能够一定程度缓解甘蓝幼苗所受干旱胁迫。2.全转录组测序共获得120.37 Gb Valid Base,小RNA测序共获得5.92Gb Total Base。与对照组相比,干旱处理组差异表达m RNA显著上调1792个,下调1 776个,差异表达lnc RNA显著上调146个,下调80个,差异表达circ RNA显著上调5个,下调4个,差异表达mi RNA显著上调20个,下调12个。与干旱处理组相比,干旱+aba处理组差异表达m RNA显著上调5个,下调13个,差异表达lnc RNA显著上调2个,下调8个,差异表达circ RNA显著上调4个,下调3个,差异表达mi RNA显著上调9个,下调5个。KEGG富集分析表明:与对照组相比,干旱处理组的样本有1182个差异表达m RNA参与100条代谢途径,330个差异表达lnc RNA的靶基因参与100条代谢途径,有2个差异表达circ RNA的靶基因参与5条代谢途径,有181个差异表达mi RNA的靶基因参与499条代谢途径;与干旱处理组相比,干旱+aba处理组的样本有7个差异表达m RNA参与了7条代谢途径,有19个差异表达lnc RNA的靶基因参与了17条代谢途径,有2个差异表达circ RNA的靶基因参与了6条代谢途径,有96个差异表达mi RNA的靶基因参与了337条代谢途径。3.经过KEGG富集性分析,发现甘蓝响应干旱胁迫主要是依赖植物激素信号转导途径(ko04075)、类胡萝卜素生物合成(ko00906)、MAPK信号通路(ko04016)、角质、木栓质和蜡质的生物合成(ko00073)等途径的相关基因。选取了18个与干旱胁迫相关的m RNA,circ RNA,lnc RNA进行了q RT-PCR验证,结果显示其趋势与转录组分析结果基本一致。4.构建了甘蓝调控干旱胁迫以及外源aba作用下甘蓝干旱胁迫应答的ceRNA网络。其中干旱胁迫下ceRNA网络以osa-mi R5077＿L-1＿1ss5GA、bna-mi R824、bnaMIR162a-p5、bol-mi R9408＿L-1、ath-mi R164b-3p＿1ss16AC、ath-mi R166a-5p＿1ss4CA、bna-MIR166e-p5＿1ss4AT这7个mi RNA为核心。并且以这7个mi RNA为核心的ceRNA网络可能通过影响茉莉酸信号通路,aba信号通路,脂质合成与代谢途径,aba的合成以及b HLH、WRKY转录因子,进而参与下游干旱响应基因的调控。外源aba影响干旱胁迫响应的ceRNA网络以osa-mi R5077＿L-1＿1ss5GA、bnami R394a、ath-mi R408-5p这3个mi RNA为核心。并且以这3个mi RNA为核心的ceRNA网络可能通过调控肉桂酰辅酶A还原酶以及酮脂酰辅酶A硫醇酶的表达,从而参与外源aba处理下甘蓝对于干旱胁迫响应。

关键词：甘蓝干旱胁迫外源aba 全转录组

外源aba和Pro对干旱生境下红砂、白刺气孔形态的影响

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外源ABA和Pro对干旱生境下红砂、白刺气孔形态的影响

作者：师微柠甘肃农业大学

学位级别：硕士

红砂（Reaumuria soongorica）和白刺（Nitraria tangutorum）为我国荒漠地区的主要建群种,对荒漠化防治和生态建设具有重要意义。干旱胁迫是影响红砂和白刺植物生长的非生物胁迫之一,为缓解干旱胁迫对红砂、白刺产生的不利影响,本研究... 详细信息

红砂（Reaumuria soongorica）和白刺（Nitraria tangutorum）为我国荒漠地区的主要建群种,对荒漠化防治和生态建设具有重要意义。干旱胁迫是影响红砂和白刺植物生长的非生物胁迫之一,为缓解干旱胁迫对红砂、白刺产生的不利影响,本研究以大田条件下的红砂和白刺为研究对象,设置不同浓度的aba和Pro,研究其对干旱生境红砂、白刺叶片气孔形态的影响,探索缓解干旱胁迫对红砂、白刺伤害的适宜aba、Pro浓度。主要研究结果如下:1)干旱胁迫下,外源aba可增大红砂气孔长度与密度,减小气孔宽度和面积;外源Pro可减小红砂气孔长度,增大气孔宽度、面积和密度;2)干旱胁迫下,外源aba可减小白刺气孔长度、宽度与面积,增大气孔密度;外源Pro可增大白刺气孔长度、宽度、面积及密度;3)外源aba和Pro对干旱胁迫的缓解具有浓度效应。外源aba对红砂缓解效果从高到低依次是6 mg·L>4 mg·L>8 mg·L>2 mg·L>CK;外源Pro对红砂缓解效果从高到低依次是100 mg·L>150 mg·L>50 mg·L>200 mg·L>CK,250 mg·L对红砂有毒害作用;外源aba对白刺缓解效果从高到低依次是6 mg·L>8 mg·L>4mg·L>2 mg·L>CK;外源Pro对白刺缓解效果从高到低依次是100 mg·L>150mg·L>50 mg·L>200 mg·L>CK,250 mg·L对白刺有毒害作用。

关键词：红砂白刺外源aba 外源Pro 气孔形态

不同时期喷施外源aba对小豆碳代谢、内源激素及产量构成因素的影响

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作物杂志 2023年第3期 175-182页

作者：李菁华杨广东胡尊艳郝智勇孙邦升陈林琪王雪扬李琬万书明黑龙江省农业科学院克山分院黑龙江齐齐哈尔161005 黑龙江省农业科学院大豆研究所黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省黑土保护利用研究院黑龙江哈尔滨150086

为探究小豆喷施外源脱落酸(aba)的作用,以龙小豆4号为试验材料,在三叶期和始花期叶片喷施浓度为50mg/L aba,并连续、多次取样测定碳代谢、内源激素及产量构成因素相关指标。结果表明,喷施外源aba后,龙小豆4号叶片果糖、蔗糖和淀粉含量... 详细信息

为探究小豆喷施外源脱落酸(aba)的作用,以龙小豆4号为试验材料,在三叶期和始花期叶片喷施浓度为50mg/L aba,并连续、多次取样测定碳代谢、内源激素及产量构成因素相关指标。结果表明,喷施外源aba后,龙小豆4号叶片果糖、蔗糖和淀粉含量及蔗糖转化酶、蔗糖合成酶活性增加,可溶性糖含量和淀粉酶活性降低;茎部生长素、赤霉素和细胞分裂素含量增加,内源aba含量减少;底荚高度和第1节间长度减小,分枝数、单株荚数和单株总粒重增加。

关键词：外源aba 小豆碳代谢内源激素

NaCl和外源aba对百合生理生化及凯氏带发育的影响

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NaCl和外源ABA对百合生理生化及凯氏带发育的影响

作者：嵇康轩苏州大学

学位级别：硕士

集观赏、药用及食用价值于一身的百合(Lilium spp.)属于盐敏感植物,盐渍环境限制了其产业的发展。凯氏带作为质外体屏障对植物的抗盐能力具有明显影响,百合根系凯氏带具有特殊的加厚模式。本研究以在实践中耐盐性有明显差异的百合品种A(... 详细信息

集观赏、药用及食用价值于一身的百合(Lilium spp.)属于盐敏感植物,盐渍环境限制了其产业的发展。凯氏带作为质外体屏障对植物的抗盐能力具有明显影响,百合根系凯氏带具有特殊的加厚模式。本研究以在实践中耐盐性有明显差异的百合品种A('Sorbonne')、品种 B('Sweet zanica')作为供试材料,探究不同浓度(0.00%、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%—w/w)NaCl 溶液和不同浓度(0.00、1.00、2.50、5.00、10.00 mg·L-1)外源 aba 处理对盐处理下百合的株高、生物量、光合特性、抗氧化酶活性、凯氏带发育的影响,旨在探明百合在NaCl胁迫下的耐盐机制及外源aba对盐害的缓解效应,为百合种植业减轻盐渍对生产的制约提供理论依据与技术支持,主要研究结果如下:(1)随着盐浓度的增加,两个百合品种两个百合品种的株高、生物量基本呈现先上升后下降的趋势,其中品种A、B株高相对量分别在0.25%和0.75%浓度下达到最高,且与其他处理间的差异均达到显著水平。外源aba对盐处理下百合的株高、生物量的增加均有促进作用,且与对照间差异均达到显著水平。(2)随着盐浓度的增加,两个百合品种两个百合品种的SPAD值基本呈现下降的趋势;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)基本呈现先上升后下降的趋势;1～3周品种A胞间二氧化碳浓度(Ci)呈现先上升后下降的趋势,品种B与第4周品种A的Ci呈现先下降后上升的趋势。随着盐处理时间的延长,两个百合品种两个百合品种的SPAD值基本呈现先上升后下降的趋势,Pn、Gs、Tr呈逐渐降低的趋势、Ci呈先减少后增加的趋势。在外源aba处理后,从第3周起,除品种B的气孔导度外,两个品种的SPAD值、Pn、Gs、Tr均显著大于对照组,Ci均显著小于对照组。随着盐处理时间的延长,品种A、B的SPAD值、Pn、Gs、Tr、Ci均呈现上升趋势。(3)随着盐浓度的增加,两个百合品种两个百合品种的的丙二醛相对含量均呈增加的趋势,可溶性糖相对含量、SOD、CAT、POD活性均呈现先增加后减少的趋势;随着盐处理时间的延长,两个百合品种两个百合品种的丙二醛相对含量均呈先增加后减少的趋势,可溶性糖相对含量均呈增加趋势,SOD活性维持稳定、CAT、POD活性均呈先增加后减少的趋势。随着盐处理时间的延长,不同浓度aba处理下两个百合品种两个百合品种的SOD、CAT、POD活性均呈逐渐增加的趋势。除10.00 mg·L-1浓度处理外,其他外源aba处理下两个百合品种两个百合品种的丙二醛相对含量均显著小于对照组,可溶性糖相对含量、SOD、CAT、POD活性均显著大于对照组。(4)发现百合根系内皮层特殊的五面加厚(除内切向壁)模式;不同浓度盐处理均增强了凯氏带的质外体屏障功能:相对于CK,凯氏带在距根尖更短的距离形成、内皮层细胞外切向壁显著加厚、通道细胞提前出现;不同浓度外源aba处理同样提前并增强了凯氏带及其木栓加厚结构的发育,适宜外源aba浓度为1.00～2.50 mg·L-1。

关键词：百合 NaCl 生理生化外源aba 凯氏带

外源aba对拟南芥根系皮层细胞水力学特征的影响

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植物生理学报 2013年第3期49卷 264-272页

作者：张静媛慕自新张岁岐西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100

在溶液培养条件下,以拟南芥野生型哥伦比亚(Col)、兰兹伯格(Ler)和aba胞质受体PYR/PYL/RCAR四突变体pyr1;pyl1;pyl2;pyl4(Qm)为试验材料,利用细胞压力探针技术对不同浓度外源aba和不同时间处理下的根系皮层细胞的细胞膨压(P)、水分跨膜... 详细信息

在溶液培养条件下,以拟南芥野生型哥伦比亚(Col)、兰兹伯格(Ler)和aba胞质受体PYR/PYL/RCAR四突变体pyr1;pyl1;pyl2;pyl4(Qm)为试验材料,利用细胞压力探针技术对不同浓度外源aba和不同时间处理下的根系皮层细胞的细胞膨压(P)、水分跨膜运输半时间(TW1/2)、细胞壁体积弹性模量(ε)以及细胞水导(Lp)进行测定,从分子遗传学水平探讨aba影响拟南芥根系水力学特性的早期信号。结果表明,外源aba处理使野生型Col和Ler根系皮层细胞的水力学性质产生不同的变化,其中,细胞膨压(P)在处理前后无变化;细胞壁弹性模量(ε)随aba浓度及aba处理时间变化而发生变化,但变化趋势不明显;而外源aba处理使TW1/2和Lp发生明显变化,即TW1/2随aba浓度升高而降低,对于同一浓度处理而言,TW1/2则随aba处理时间的延长先降低后增加,各浓度在处理60min时均降到最低值,即TW1/2在1000nmol·L-1下处理60min达到最低值,而在处理120min时TW1/2又恢复,趋近于对照的值;相反Lp在1000nmol·L-1下处理60min时达到最大值,处理120min时恢复到对照水平,即表现出瞬时效应。与野生型Col和Ler相比,Qm的TW1/2及Lp均对外源aba不敏感。说明aba提高了拟南芥根系皮层细胞的透水作用,而且aba受体PYR/PYL/RCAR介导的信号转导参与了aba的水分调节效应。

关键词：外源aba 拟南芥细胞压力探针根皮层细胞水力学参数

外源aba对低温胁迫下玉米幼苗内源激素含量及Asr1基因表达的调节

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作物学报 2017年第1期43卷 141-148页

作者：李馨园杨晔张丽芳左师宇李丽杰焦健李晶东北农业大学农学院黑龙江哈尔滨150030 黑龙江省农科院齐齐哈尔分院黑龙江齐齐哈尔161006

脱落酸(aba)是低温逆境下的重要信号因子,为了探讨外源aba对低温胁迫下玉米幼苗的生长调节作用,以耐低温玉米品种久龙5号为试验材料,采用不同浓度(5、15、25、35 mg L–1)aba于玉米三叶一心时喷雾于叶片,并进行低温梯次处理。分析处理... 详细信息

脱落酸(aba)是低温逆境下的重要信号因子,为了探讨外源aba对低温胁迫下玉米幼苗的生长调节作用,以耐低温玉米品种久龙5号为试验材料,采用不同浓度(5、15、25、35 mg L–1)aba于玉米三叶一心时喷雾于叶片,并进行低温梯次处理。分析处理后玉米叶片相对电导率、抗氧化酶活性及内源激素aba、IAA的含量变化,并采用Real-time PCR明确Asr1基因表达水平变化。结果表明,低温胁迫下不同浓度外源aba处理的玉米叶片相对电导率整体呈上升趋势,SOD和POD活性加强,15 mg L–1和25 mg L–1aba处理的SOD活性均显著高于未应用aba处理,玉米內源aba和IAA合成水平上升,应用aba后Asr1基因相对表达水平上调,其中5、15和25 mg L–1浓度处理基因表达上调显著。相关分析表明,aba含量与Asrl基因相对表达量、SOD活性均表现为极显著正相关,与POD活性显著正相关。说明Asr1基因表达受aba的介导调控,Asr1基因表达量的提升,也促进了内源aba的合成,抗氧化酶活性加强,提升了应用aba后玉米的抗低温能力。但外源aba的介导调控具有一定浓度效应,表现为低促高抑。

关键词：玉米外源aba Asr1基因低温胁迫内源激素

外源aba对苹果砧木叶片解剖结构及内源激素含量的影响

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干旱地区农业研究 2019年第3期37卷 31-40页

作者：王顺才李超师守国马锋旺天水师范学院生物工程与技术学院甘肃天水741000 西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

通过光镜和透射电镜分别观察外源脱落酸(aba)处理下楸子( Malus prunifolia )、平邑甜茶( *** )和新疆野苹果( *** )叶片解剖结构及叶绿体超微结构的变化,利用扫描电镜和酶联免疫法分别研究aba处理对叶片气孔特征及其内源激素含量的影... 详细信息

通过光镜和透射电镜分别观察外源脱落酸(aba)处理下楸子( Malus prunifolia )、平邑甜茶( *** )和新疆野苹果( *** )叶片解剖结构及叶绿体超微结构的变化,利用扫描电镜和酶联免疫法分别研究aba处理对叶片气孔特征及其内源激素含量的影响。结果表明:与对照相比,aba处理下楸子、平邑甜茶和新疆野苹果的叶厚分别减少了7.93%、0.25%和0.81%,栅栏组织厚度分别减少了31.43%、8.53%和4.99%( P aba处理下楸子和平邑甜茶的栅栏组织/海绵组织厚度比值(P/S)及叶肉组织结构紧密度(CTR)较对照显著减少( P aba处理下楸子和平邑甜茶的上表皮细胞厚度较对照分别增加了5.82%和6.43%,新疆野苹果的较对照减少了26.23%( P aba诱导下,3种砧木的气孔密度、气孔大小(长度×宽度)及其开口度和开张比均不同程度地下降,其中,楸子的较对照分别下降了3.62%、7.12%×19.59%、67.60%和86.66%,平邑甜茶的分别下降了3.50%、4.99%×20.65%、32.42%和58.24%,新疆野苹果的分别下降了8.54%、0.92%×12.06%、20.37%和16.35%。aba处理下3种砧木叶片细胞中叶绿体的数量变少,类囊体结构排列疏松,叶绿体上的淀粉粒趋于变小。外施aba使3种砧木叶片内源aba和玉米素核苷(ZR)的含量极显著增加( P aba和ZR含量比对照分别增加30.83%和13.31%,平邑甜茶的分别增加62.40%和45.28%,而新疆野苹果的分别增加了37.07%和17.06%。楸子和新疆野苹果叶片的吲哚乙酸(IAA)和赤霉素(GA)含量无显著变化,而平邑甜茶叶片的IAA及GA含量比对照分别增加了62.62%和20.62%( P aba处理下,3种苹果砧木的叶片组织解剖结构和气孔特征都发生旱生性结构变化,叶肉细胞中淀粉粒趋于变小,叶片内源aba和ZR水平增加显著,而IAA和GA水平变化因基因型不同而存在差异。

关键词：苹果砧木外源aba 叶片解剖结构气孔特性内源激素含量