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植物胁迫反应中质外体蛋白质组生物信息学分析

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江苏农业科学 2010年第3期38卷 26-28,29页

作者：成丹陈军谭明谱南京农业大学生物学实验教学中心/南京农业大学生命科学学院江苏南京210095

植物质外体在植物胁迫反应中起重要作用。本研究通过对质外体蛋白组相关文献挖掘和数据库的检索,依据细胞作用过程,将质外体蛋白组检索归类。参与生物胁迫反应的质外体蛋白主要分2类,即防御反应蛋白和细胞壁修饰蛋白;参与非生物胁迫反... 详细信息

植物质外体在植物胁迫反应中起重要作用。本研究通过对质外体蛋白组相关文献挖掘和数据库的检索,依据细胞作用过程,将质外体蛋白组检索归类。参与生物胁迫反应的质外体蛋白主要分2类,即防御反应蛋白和细胞壁修饰蛋白;参与非生物胁迫反应的质外体蛋白也分2类,即氧化还原稳态调节蛋白和胁迫反应蛋白。综合分析表明,7类蛋白既参加生物胁迫反应,也参加非生物胁迫反应。通过对质外体蛋白质组的研究可以加深对2种胁迫下信号传导机制和调控机制的理解。

关键词：质外体蛋白质组生物胁迫非生物胁迫生物信息学

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小麦抗生物胁迫育种

麦类文摘 1999年第3期 1-6页

作者： R.A.McIntosh 张惠梅李胜利河南农大

1 引言普通小麦和硬粒小麦易遭受多种病虫害侵袭(Jones & Clifford,1983;Hatchett 等,1987;Shaner,1987;Wiese,1987;Zillinsky,1983)。有些则危害发生的范围很广,有些则仅局限于某一地区;有些对作物危害极大,而有些尽管分布很广但危害... 详细信息

1 引言普通小麦和硬粒小麦易遭受多种病虫害侵袭(Jones & Clifford,1983;Hatchett 等,1987;Shaner,1987;Wiese,1987;Zillinsky,1983)。有些则危害发生的范围很广,有些则仅局限于某一地区;有些对作物危害极大,而有些尽管分布很广但危害相对较小。为了促进全球小麦生产的提高,CIMMYT 将注意力直接集中于具有相似环境的地区即大环境(ME)。Rajaram(1994)和 Rajaram & van Ginkel(1990)总结了12个ME 中每一地集中发生的主要生物胁迫,例证了重要的12种真菌性病害、1种病毒和3种虫害,还有几种如根腐真菌和线虫可归人与第12种大环境(例如美国北部大平原、东欧和以土耳其到阿富汗的半干旱地区)

关键词：硬粒小麦生物胁迫普通小麦小麦病害抗性基因抗性育种病虫害病原菌半干旱地区致病型

转录因子DREB、ERF和NAC在介导植物响应生物和非生物胁迫中的作用

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湖南生态科学学报 2019年第3期6卷 51-59页

作者：文锦芬赵凯邓明华昆明理工大学建筑学与城市规划学院云南昆明650500 云南农业大学园林园艺学院云南昆明650201

生物和非生物胁迫是影响植物生长和造成农业减产的重要原因.近年来,已经鉴定了几个可以调控胁迫相关基因表达的转录因子.这些转录因子在控制植物生物系统转录重编程中起重要作用,能提高植物对生物和非生物胁迫的耐受能力.因此,识别和表... 详细信息

生物和非生物胁迫是影响植物生长和造成农业减产的重要原因.近年来,已经鉴定了几个可以调控胁迫相关基因表达的转录因子.这些转录因子在控制植物生物系统转录重编程中起重要作用,能提高植物对生物和非生物胁迫的耐受能力.因此,识别和表征与植物胁迫反应有关的关键基因对增强转基因植物的胁迫耐受能力是必不可少的.本文介绍了DREB、ERF和NAC转录因子,重点介绍其在转基因植物增强对生物和非生物胁迫耐受性的潜力.

关键词：转录因子生物胁迫非生物胁迫 DREB ERF NAC

Dof转录因子的全基因组分析揭示辣椒发育和响应生物胁迫的功能特征

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辣椒杂志 2018年第2期16卷 39-50页

作者： Won-Hee Kang Seungill Kim Hyun-Ah Lee Doil Choi Seon-In Yeom 胡震竺(译) 孔秋生(译) 庆南国立大学农业与生命科学研究所农业植物科学系韩国660-701 首尔国立大学农业与生命科学学院植物科学系植物基因组学与育种研究所韩国首尔151-921 华中农业大学园艺林学学院

Dofs(DNA-binding with one zinc finger proteins)是植物特有的转录因子家族。Dof蛋白参与许多生物过程,如植物激素的产生,种子发育和环境适应。Dof蛋白已经在多种植物中被鉴定,但在辣椒中尚未开展类似的研究。我们在辣椒中鉴定出了33... 详细信息

Dofs(DNA-binding with one zinc finger proteins)是植物特有的转录因子家族。Dof蛋白参与许多生物过程,如植物激素的产生,种子发育和环境适应。Dof蛋白已经在多种植物中被鉴定,但在辣椒中尚未开展类似的研究。我们在辣椒中鉴定出了33个可能的Dof基因(CaDofs)。为了了解CaDof基因的特征,我们分析了其系统进化关系、蛋白质基序和进化历史。我们将含有25个基序且分布在8条染色体上的33个CaDof基因分成4个族。我们发现CaDof基因的扩张可追溯到最近的复制事件。茄科种系形成之前,片段复制在CaDof家族基因中占主导地位。通过RNA-seq分析获得了CaDof基因表达谱,发现在对包括两种TMV菌株,辣椒斑驳病毒和辣椒疫霉菌的生物胁迫响应过程中,Ca Dof家族基因表现出了时间和病原特异性变化,这表明CaDof基因的功能具有多样性。这些结果不仅为研究Dof基因在生物胁迫中的响应提供有价值的信息,同时也有助于更好地理解Dof基因在辣椒和其他物种中的多重功能。

关键词： Dof蛋白转录因子全基因组生物胁迫辣椒

甘蓝型油菜全基因组水平上转录组及miRNA分析揭示生物胁迫及非生物胁迫互作机制

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甘蓝型油菜全基因组水平上转录组及miRNA分析揭示生物胁迫及非生...

中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术...

作者：李浩杰柴靓张锦芳崔成蒋俊郑本川蒋梁材四川省农业科学院作物研究所

甘蓝型油菜常常受到生物因素如虫害、病害及非生物因素如干旱、湿害的影响而降低产量,因此,对甘蓝型油菜进行生物和非生物胁迫之间的相关协作机制进行剖析非常重要。本实验以甘蓝型油菜品系G184-189为材料,4叶期进行生物胁迫(菜青虫:大... 详细信息

甘蓝型油菜常常受到生物因素如虫害、病害及非生物因素如干旱、湿害的影响而降低产量,因此,对甘蓝型油菜进行生物和非生物胁迫之间的相关协作机制进行剖析非常重要。本实验以甘蓝型油菜品系G184-189为材料,4叶期进行生物胁迫(菜青虫:大小一致的菜青虫对叶片进行咬伤,叶片出现小孔后72h在离伤口1 cm左右进行取样;菌核菌:用无菌打孔器在叶片的中间位置打孔产生创伤,将暗培养3d后带菌丝的琼脂块置于创伤处,72h后去除病斑,取病斑周围长度1cm的组织)和非生物胁迫(干旱:四叶期停止浇水,土壤水压为-80kP取样;水淹:水淹到超过土2cm,72h后取样;低温:4℃处理24h;高温:37℃预热2h后45℃处理3h),取胁迫后的样品及对照用于总RNA提取,进行转录组和小RNA测序分析。结果表明:(1)在菌核菌和菜青虫胁迫下,有601个差异表达基因(DEG)涉及多种应激反应和信号转导。(2)干旱、水淹、高温、低温四种非生物胁迫中,77个DEG涉及多种应激反应和信号转导。(3)在6种胁迫下14个DEG能为油菜育种中增强生物胁迫和非生物胁迫的耐受性提供新的基因资源。(4)6个处理下,光合作用代谢通路中的基因都上上调表达了。(5)鉴定出45个与目标基因相关的miRNA。本研究一定程度阐明了生物胁迫与非生物胁迫的互作机制,并提供了一些生物胁迫或非生物胁迫抗性的候选基因。

关键词：生物胁迫非生物胁迫转录组 miRNA 差异表达基因（DEG）互作机制

来源： cnki会议评论

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拟南芥与生物胁迫因子相互作用研究进展

阴山学刊（自然科学版） 2010年第1期24卷 41-44页

作者：杨宁王静包头医学院内蒙古包头014010 包头师范学院内蒙古包头014030

拟南芥是植物学中重要的模式植物之一。自然界中对植物胁迫的因素很多,包括生物和非生物两大方面。拟南芥对各种胁迫反应涉及多种细胞信号传导途径,如水杨酸途径、茉莉酸途径和乙烯途径等。而植物受到胁迫后又可以引起一系列在基因转录... 详细信息

拟南芥是植物学中重要的模式植物之一。自然界中对植物胁迫的因素很多,包括生物和非生物两大方面。拟南芥对各种胁迫反应涉及多种细胞信号传导途径,如水杨酸途径、茉莉酸途径和乙烯途径等。而植物受到胁迫后又可以引起一系列在基因转录,蛋白表达方面的变化。研究各种胁迫因素对其的影响和作用机制可以更深入的揭示拟南芥这种模式植物体生长、发育、进化和代谢控制。本文着重阐述拟南芥与生物胁迫因子相互作用,从而为在基因和蛋白质水平研究植物生理生化功能提供帮助。

关键词：拟南芥生物胁迫信号传导进展

桑树MAPK基因家族的鉴定和在非生物胁迫中的功能研究

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桑树MAPK基因家族的鉴定和在非生物胁迫中的功能研究

菜豆富含脯氨酸蛋白质基因在生物和非生物胁迫下的表达

中国蚕学会第九届青年学术研讨会

作者：刘长英魏从进张梦刘雪琴郭庆许亚珍曹博宁郑莎范伟龙定沛向仲怀赵爱春家蚕基因组生物学国家重点实验室农业部蚕桑功能基因组与生物技术重点实验室西南大学蚕学与系统生物学研究所

植物促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)在响应生物与非生物胁迫中发挥重要作用。目前对于MAPK的研究主要集中在模式植物中,在非模式植物中的研究较少。桑树(Morus L.)是一种多年生木本经济植物,具有对干旱、洪涝、盐碱害和冷害等逆境胁迫良好... 详细信息

植物促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)在响应生物与非生物胁迫中发挥重要作用。目前对于MAPK的研究主要集中在模式植物中,在非模式植物中的研究较少。桑树(Morus L.)是一种多年生木本经济植物,具有对干旱、洪涝、盐碱害和冷害等逆境胁迫良好的抵抗能力,而对桑树的抗逆性机制的研究较少。本研究利用川桑基因组数据库信息获得MAPK家族基因,并进行生物信息学分析、不同胁迫下的表达分析、亚细胞定位、启动子活性分析及转基因抗性分析等研究。我们通过同源性比对和进化分析从川桑中鉴定到10个MAPK家族基因,这些基因的表达受到了高温、低温、高盐、干旱、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、过氧化氢(HO)和茉莉酸甲酯(MeJA)等处理的诱导。我们通过上述结果筛选到一个B家族MAPK基因(MnMAPK5)和一个C家族MAPK基因(Mn MAPK1)进行深入的功能验证。MnMAPK5基因的编码蛋白定位于细胞质和细胞核中,其启动子活性受到了高温、低温、高盐和干旱胁迫的诱导。在高盐、干旱、低温和HO处理条件下,过表达MnMAPK5抑制了转基因拟南芥的萌发和生长。在盐胁迫下,过表达MnMAPK5提高了转基因植株中的MDA含量和POD活性,降低了CAT活性、可溶性糖含量和HO含量;在干旱胁迫下,过表达MnMAPK5提高了转基因拟南芥中的MDA和HO含量,降低了CAT和POD活性;在低温下,转基因拟南芥相比野生型植株表现出更低的CAT活性、POD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量;在氧化环境胁迫下,转基因拟南芥的MDA含量显著高于野生型拟南芥,而脯氨酸含量和可溶性糖含量要低。此外,在各个胁迫环境条件下,AtPOD、AtCAT和AtRD22等胁迫相关基因的表达量在转基因植株中低于野生型拟南芥。以上结果表明过表达MnMAPK5降低了拟南芥对非生物胁迫的抵抗能力,表明MnMAPK5在逆境胁迫下起着负调控作用。MnMAPK1基因的编码蛋白定位于细胞核中,过表达MnMAPK1提高了转基因拟南芥对盐胁迫和HO的抵抗能力,但降低了其对干旱和高温的抵抗能力。通过转录组学分析发现过表达MnMAPK1导致了胁迫响应相关基因的上调表达。参与活性氧(ROS)和黄酮生物合成相关的基因的表达量被上调,暗示MnMAPK1可能通过促进ROS的清除来提高抗盐性。一些转录因子和胁迫响应相关基因的下调表达可能导致了植株对干旱和高温的抵抗能力。以上结果表明桑树MAPK在植物响应逆境胁迫中发挥着重要的作用,为今后进一步解析桑树MAPK对非生物胁迫的调控机理奠定了基础。

关键词：桑树 MAPK MnMAPK5 MnMAPK1 非生物胁迫生物胁迫启动子

来源： cnki会议评论

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Acta Botanica Sinica 1999年第1期41卷 111-113页

作者：柴团耀张玉秀中国科学技术大学研究生院生物部北京100039

The PvSR1(Phaseolus vulgaris stress-related protein) gene encoding an 11 kD proline-rich protein (PRP) was constitutively expansed in the primary leaf tissue of beau (Phaeolus vulgaris L. cv. Saxa). The coarse studies of mRNA accumulation of the PvSR1 has been studied in this plant against virus infection and various abiotic sacsses. Northern blot analysis revealed that the gene expression of PvSR1 was greatly enhanced in the leaf tissue by AIMV (alfalfa mosaic vims) infection, wounding, heat shock, UV, drought and salt stress. The PvSR1 transcripts could also be increased by the exogenous inducing fartors such as salicylic acid and H2O2. The Precise biological roles of PvSR1 is unknown, but the expression of PvSR1 genes in various form of stress suggest that PvSR1 may play an important role during the strees, in maintaining cellular integrity by forming strong linkages with the cell wall.

关键词：菜豆富含脯氨酸的蛋白质生物胁迫非生物胁迫

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植物根际促生菌作用机制研究进展

应用与环境生物学报 2023年第2期29卷 495-506页

作者：勾宇春王宗抗张志鹏魏浩孟品品曾艳华邓祖科周进清华大学深圳国际研究生院海洋工程研究院深圳518055 深圳市芭田生态工程股份有限公司深圳518055 北京世纪阿姆斯生物技术有限公司北京101299

植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)对促进植物生长和维持土壤健康具有重要意义,然而对其作用机制的认识仍存在不足,使其应用受限;近年来PGPR研究取得了不少进展,但尚缺乏综合解析.为此,针对PGPR,从定殖和促生... 详细信息

植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)对促进植物生长和维持土壤健康具有重要意义,然而对其作用机制的认识仍存在不足,使其应用受限;近年来PGPR研究取得了不少进展,但尚缺乏综合解析.为此,针对PGPR,从定殖和促生机制两大方面进行国内外研究进展综述:在定殖机制方面,植物通过分泌有机物来招募特异的PGPR,随后PGPR通过趋化性和固体表面运动等机制感知根际分泌物并向根系迁移,最后通过植物、环境条件、竞争等进一步筛选定殖;在促生机制方面,PGPR通过分泌有机酸、产生螯合物、质子挤出或者酶促反应等机制促进氮、磷、铁等营养元素转化,并分泌植物激素和各种代谢产物来应对各种非生物胁迫和生物胁迫.总体而言PGPR-植物相互作用的过程多样而结果共赢.未来需要聚焦根际分泌物及PGPR代谢产物的作用方式与机理,更加关注PGPR微生物组在根际定殖、促生及缓解植物压力方面的作用,并积极推进PGPR的潜在应用,为PGPR的科学应用和农业可持续发展提供理论支撑.

关键词：植物根际促生菌根系分泌物根际定殖促生生物胁迫非生物胁迫