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小麦中国春-Synthetic 6x代换系穗花分化与耐旱基因的染色体定位

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中国农业科学 2007年第10期40卷 2136-2144页

作者：白志英李存东冯丽肖孙红春河北农业大学生命科学学院河北农业大学农学院

【目的】通过对不同水分处理条件下小麦代换系的穗花发育进程和产量性状研究,确定控制小麦穗花发育的主效应染色体,并对耐旱基因进行染色体定位。【方法】以小麦CS-Synthetic6x整套染色体代换系及其亲本为材料进行干旱胁迫处理,对穗花... 详细信息

【目的】通过对不同水分处理条件下小麦代换系的穗花发育进程和产量性状研究,确定控制小麦穗花发育的主效应染色体,并对耐旱基因进行染色体定位。【方法】以小麦CS-Synthetic6x整套染色体代换系及其亲本为材料进行干旱胁迫处理,对穗花分化过程进行观察,并对其产量性状分析研究。【结果】各代换系的穗花发育过程与亲本较为一致,都能正常通过穗原基和花原基分化两个阶段。在正常灌水条件下,2B代换系与父本Synthetic6x发育同步,分化最慢,7D次之,其它代换系发育较快,与母本中国春基本同步;在干旱胁迫条件下,2D代换系穗花分化较为缓慢,远远落后于中国春和其它代换系。且2D代换系每穗粒数、单穗粒重、千粒重等产量性状的抗旱系数均显著或极显著高于中国春。【结论】延缓穗花分化进程的主效基因可能位于2B和7D染色体上;耐旱相关基因可能位于2D染色体上。

关键词：小麦代换系穗花分化耐旱基因染色体定位

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转录组分析挖掘油菜耐旱基因

基因组学与应用生物学 2018年第11期37卷 4775-4786页

作者：王冰王勤方唐天向唐伟杰李丽萍隋丽波孙超张慧夏张婷林良斌云南农业大学农学与生物技术学院昆明650201 云南农业大学社会服务办昆明650201 云南农业大学农科实验教学中心昆明650201

本研究选用耐旱性好的甘蓝型油菜品系YAU200908为材料，通过对干旱胁迫下根和叶的转录组进行分析，发现干旱胁迫下根中和叶中差异表达Unigene分别为9419个和13230个，其中上调表达的略多于下调表达的。并对差异表达基因（differentially... 详细信息

本研究选用耐旱性好的甘蓝型油菜品系YAU200908为材料，通过对干旱胁迫下根和叶的转录组进行分析，发现干旱胁迫下根中和叶中差异表达Unigene分别为9419个和13230个，其中上调表达的略多于下调表达的。并对差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）进行COG、GO等功能分类和生物信息学分析，挖掘出20个unigene参与了YAU200908抗旱反应，它们分别是转录因子4个、渗透调节4个、蒸腾作用调节4个、活性氧清除2个及ABA水平调控6个。本研究对油菜耐旱分子机制的解析及耐旱品种选育提供了一定的依据。

关键词：甘蓝型油菜干旱胁迫基因差异表达耐旱基因

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作物耐旱基因的表达特性及遗传工程研究

中国农业科技导报 2015年第2期17卷 33-40页

作者：马艺文李亮王楠王振萍姜立雁郝转芳王振华东北农业大学农学系哈尔滨150030 中国农业科学院作物科学研究所北京100081 吉林省通化市农业科学研究院吉林海龙135007

干旱会限制作物生长及产量形成,并引起作物体内一系列生理生化反应。作物耐旱性是多基因控制的复杂数量性状,为了应对水分缺失,作物体内形成多条信号途径,并在形态、生理和分子水平上适应干旱。受到干旱胁迫后,作物通过激活相关转录因... 详细信息

干旱会限制作物生长及产量形成,并引起作物体内一系列生理生化反应。作物耐旱性是多基因控制的复杂数量性状,为了应对水分缺失,作物体内形成多条信号途径,并在形态、生理和分子水平上适应干旱。受到干旱胁迫后,作物通过激活相关转录因子来调控相应下游基因的表达,并且通过转录后调控和渗透调节来适应干旱,维持正常的生理活动和代谢活动,减少干旱胁迫对植物的伤害。逆境也会诱导小RNA的产生,其通过诱导目的基因mRNA的降解以及阻止翻译过程去调控靶基因,达到耐胁迫逆境的作用。耐旱相关基因的遗传工程对作物在非生物逆境下的正常生长非常重要,总结了干旱响应机制所涉及的基因的功能及利用情况,以期为耐旱育种提供参考依据。

关键词：作物耐旱基因表达特性遗传工程

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木薯耐旱基因CAT的生物信息学预测与分析

西南农业学报 2013年第6期26卷 2214-2220页

作者：陆小静张振文罗秀芹安飞飞李开绵陈松笔中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部木薯种质资源保护与利用重点实验室海南儋州571737

利用在线提供的生物信息学软件及Pathway Studio软件,以木薯(Manihot esculenta)过氧化氢酶(CAT)为研究对象,与蓖麻、麻风树、橡胶树、常绿大戟、杨树、盐地碱蓬、樟子松、水稻、甘薯、马铃薯10种植物CAT的氨基酸序列进行比较分析,揭示... 详细信息

利用在线提供的生物信息学软件及Pathway Studio软件,以木薯(Manihot esculenta)过氧化氢酶(CAT)为研究对象,与蓖麻、麻风树、橡胶树、常绿大戟、杨树、盐地碱蓬、樟子松、水稻、甘薯、马铃薯10种植物CAT的氨基酸序列进行比较分析,揭示CAT氨基酸结构与耐旱特性的相关性。结果显示,木薯CAT1全长为1782 bp,包含一条长1479 bp的开放读码框,编码492个氨基酸,通过同源性比对发现木薯CAT氨基酸序列与蓖麻、麻风树、橡胶树、常绿大戟、杨树、盐地碱蓬、樟子松、水稻、甘薯、马铃薯的同源性分别为82%、92%、81%、84%、80%、80%、79%、78%、78%、80%。木薯与麻风树同源性达到最高,为92%,最低是水稻和甘薯,为78%。木薯及其它10种植物CAT氨基酸序列的共同点为:没有导肽,不存在信号肽,为亲水性蛋白,无规则卷曲是最大量的结构元件,β-转角是最小的结构元件。此外,对跨膜结构域进行预测,木薯及其它10种植物均不存在跨膜结构域,但木薯CAT1整条肽链都位于膜内,其它10种植物的CAT均在膜外。CAT通过生物调节互作网络,在水杨酸(SA)、SOS及脱落酸(ABA)等的多重作用下,调节植物过氧化氢(H2O2)含量,提高植物抵抗逆境的能力。

关键词：木薯生物信息学耐旱基因 CAT

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狗牙根耐旱基因的表达谱分析

上海交通大学学报（农业科学版） 2015年第3期33卷 14-20页

作者：吕爱敏王生银张菁黄炳茹安渊周鹏上海交通大学农业与生物学院上海200240

为了提高草坪草对干旱环境的适应能力,了解植物对干旱的响应特征,研究从已建立的草坪草狗牙根‘Tifway’(耐旱)和‘C299’(干旱敏感)干旱5和10 d应答SSH(suppression subtractive hybridization)4个文库中挑选出38个耐旱、干旱响应基因... 详细信息

为了提高草坪草对干旱环境的适应能力,了解植物对干旱的响应特征,研究从已建立的草坪草狗牙根‘Tifway’(耐旱)和‘C299’(干旱敏感)干旱5和10 d应答SSH(suppression subtractive hybridization)4个文库中挑选出38个耐旱、干旱响应基因。采用半定量RT-PCR方法检测干旱胁迫下这些基因在‘Tifway’和‘C299’中的表达变化,比较它们在两品种间的表达差异。发现叶表面蜡质合成基因(CER1蛋白基因、固醇脱氢酶基因)、与耐旱相关的基因(脱水素基因)、与抗氧化相关基因(超氧化物歧化酶、脱氢抗坏血酸还原酶和2-半胱氨酸过氧化物酶基因)、和转录调控因子(EREBP-4like蛋白和WRKY)在‘Tifway’中的表达量显著高于‘C299’。这些结果说明了‘Tifway’比‘C299’更加耐旱的分子机制。

关键词：狗牙根干旱胁迫耐旱基因

耐旱相关基因SiUPF3的克隆表达及生物信息学分析

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植物生理学报 2015年第4期51卷 509-516页

作者：戴一明安利佳李文利大连理工大学生命科学与技术学院辽宁大连116024

Upf3蛋白参与一种保守的m RNA降解系统即无义介导衰变(nonsense-mediated decay,NMD)。它主要存在于真核细胞中参与降解异常的m RNA。本文通过比较‘晋谷34’正常生长和干旱胁迫下谷子表达谱基因相对表达量的变化幅度大小,筛选得到一个... 详细信息

Upf3蛋白参与一种保守的m RNA降解系统即无义介导衰变(nonsense-mediated decay,NMD)。它主要存在于真核细胞中参与降解异常的m RNA。本文通过比较‘晋谷34’正常生长和干旱胁迫下谷子表达谱基因相对表达量的变化幅度大小,筛选得到一个响应干旱同时能够编码Upf3蛋白的基因,经谷子基因组在线数据查询并比对得到全长基因Si009903m的编码序列(coding sequence,CDS),克隆该基因的CDS并命名为Si UPF3。Si UPF3长1 515 bp,编码504个氨基酸。经实时定量PCR分析表明Si UPF3受ABA途径调控,并且在干旱胁迫下显著上调。

关键词： SiUPF3 谷子耐旱基因 ABA途径实时定量PCR

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甘薯耐旱和耐盐基因的挖掘和表达分析

四川大学学报（自然科学版） 2016年第5期53卷 1147-1154页

作者：吴燕颜朗李雪丹谭雪梅张义正四川大学生命科学学院四川省分子生物学与生物技术重点实验室成都610064

甘薯是世界第7大粮食作物,具有产量高、营养丰富、耐干旱和盐碱等优点.通过转录组学方法,基于国内3个甘薯品种的综合转录组数据库中进行耐旱和耐盐相关转录本序列的挖掘,共获得238个转录本,随机选取9条具有全长编码序列的转录本进行PCR... 详细信息

甘薯是世界第7大粮食作物,具有产量高、营养丰富、耐干旱和盐碱等优点.通过转录组学方法,基于国内3个甘薯品种的综合转录组数据库中进行耐旱和耐盐相关转录本序列的挖掘,共获得238个转录本,随机选取9条具有全长编码序列的转录本进行PCR扩增、克隆和测序后,测定序列与组装序列相似度均高于98%,表明转录本序列是可靠的.分析这些转录本在不同甘薯品种间的表达水平时发现,耐旱基因在京薯6号中表达量普遍较高,而在徐薯18中则普遍偏低,而耐盐相关基因的差异表达模式却与之相反.利用数字基因表达谱数据进一步分析耐旱和耐盐基因在徐薯18的6个组织或生长发育阶段中的差异和特异表达,结果显示:耐旱和耐盐基因在成熟叶和膨大期块根中相对于其他组织具有高表达且差异显著.采用荧光定量PCR方法验证结果表明,耐旱和耐盐基因在徐薯18不同组织器官或发育阶段表达情况与数字基因表达谱分析结果基本一致.

关键词：甘薯转录组耐旱基因耐盐基因基因表达

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棉花耐旱相关基因研究进展

安徽农业科学 2008年第5期36卷 1781-1782,1813页

作者：张玲李付广刘传亮张朝军武芝霞中国农业科学院棉花研究所农业部棉花遗传改良重点实验室河南安阳455000

综述了棉花耐旱相关基因的研究进展及研究方法。

关键词：棉花耐旱基因分子机制

干旱胁迫下发状念珠藻生理响应及耐旱相关基因的克隆与分析

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干旱胁迫下发状念珠藻生理响应及耐旱相关基因的克隆与分析

作者：周娟宁夏大学

学位级别：硕士

发状念珠藻是一种具有极强耐旱性的陆生蓝藻,不仅具有较高的营养价值和药用价值,还对维护生态环境有重要意义,近年来关于发状念珠藻的耐旱机理的研究备受关注。本研究采用模拟干旱胁迫的方法处理液体悬浮培养的发状念珠藻,研究干旱胁迫... 详细信息

发状念珠藻是一种具有极强耐旱性的陆生蓝藻,不仅具有较高的营养价值和药用价值,还对维护生态环境有重要意义,近年来关于发状念珠藻的耐旱机理的研究备受关注。本研究采用模拟干旱胁迫的方法处理液体悬浮培养的发状念珠藻,研究干旱胁迫下发状念珠藻生理特性的的变化,并克隆耐旱相关基因,探讨发状念珠藻应对干旱胁迫的响应机制,主要研究内容如下：首先,探讨干旱胁迫对发状念珠藻生长、抗氧化酶活性及渗透调节物质影响,结果表明在不同浓度PEG-6000胁迫处理后,随着干旱胁迫程度的增加,发状念珠藻的生长受到一定程度的抑制,后期逐渐缓解;叶绿素a含量总体上呈上升趋势;发状念珠藻的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、硝酸还原酶(NR)活性均呈现先升后降的趋势,细胞胞外多糖(EPS)和脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量呈增加趋势,但在高浓度的PEG-6000胁迫下,脯氨酸和可溶性蛋白的含量会出现稍许下降。说明发状念珠藻在中度干旱胁迫下能够调动自身的抗氧化酶类以提高其抗氧化能力,消除或减轻活性氧毒害,另一方面,渗透调节物质的累积可维持细胞内渗透平衡,保证细胞内正常的物质代谢,进而表现出缓解干旱胁迫的效果。其次,采用PCR技术从发状念珠藻细胞中克隆了过氧化物还原酶(Prx)、谷胱甘肽还原酶(Gr)和氧化还原酶(0x)基因,并运用生物信息学软件对基因序列进行分析。结果表明,发状念珠藻prx基因编码的蛋白是定位在细胞质中的亲水性蛋白,具有信号肽和卷曲螺旋结构,具有较高稳定性;gr编码的蛋白是存在与细胞质中的亲水性跨膜蛋白,不具有卷曲螺旋结构和信号肽,具有较高的稳定性;侧基因编码的蛋白是定位在细胞质中的不稳定蛋白,无跨膜结构域,有卷曲螺旋结构,不分泌信号肽。这一结果为进一步研究耐旱相关基因在发状念珠藻抗逆过程中的机理提供信息参考。最后,采用实时荧光定量PCR技术检测下prx、gr、ox基因表达情况,结果显示干旱胁迫prx、 gr、ox基因均上调表达,说明prx、gr、ox基因参与了发状念珠藻干旱胁迫的应答,是发状念珠藻对干旱胁迫的一种抗性反应。

关键词：发状念珠藻干旱胁迫生理响应耐旱基因克隆