广西大学农学院广西高校植物遗传育种重点实验室
- 作品数：10 被引量：39H指数：4
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- 发文基金：国家自然科学基金国家现代农业产业技术体系建设项目广西壮族自治区自然科学基金更多>>
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- 钙调素基因(HcCaM7)及其蛋白乙酰化修饰参与红麻响应非生物胁迫的作用
- 2023年
- 钙调素是一类钙依赖性调节蛋白,参与植物的生长发育、抗逆胁迫等多种生物学过程。本课题组前期通过蛋白质乙酰化修饰组学研究发现,红麻钙调素蛋白7的乙酰化修饰参与了红麻花粉的发育调控。为研究其参与抗逆性的机制,本研究以红麻保持系P3B双核期的花药为材料,使用PCR法克隆了钙调素基因HcCaM7,最大开放阅读框(open reading frame,ORF)为450 bp,其由149个氨基酸组成,编码相对分子质量16.85 kD的蛋白;亚细胞定位结果显示,HcCaM7蛋白的表达主要定位在细胞质和细胞膜中;利用病毒诱导的基因沉默技术沉默HcCaM7基因,导致红麻沉默植株的生长受到抑制;进一步在体外采用基因密码子扩展技术对发生乙酰化修饰氨基酸位点进行突变,成功获得具有体外乙酰化修饰位点的蛋白HcCaM7mut,并成功诱导表达了无乙酰化修饰的蛋白HcCaM7,结果表明HcCaM7蛋白发生乙酰化修饰后可以显著促进NADK(NAD激酶)活性;用点板法检测含有HcCaM7蛋白和HcCaM7mut蛋白的重组菌在盐(400 mmol L^(-1)和500 mmol L^(-1)NaCl)、干旱(400 mmol L^(-1)和600 mmol L^(-1)甘露醇)、重金属(30 mmol L^(-1)和50μmol L^(-1)CdCl2)及低温胁迫后(利用液氮反复冻融模拟)在LB固体培养基上的存活率发现,含有HcCaM7蛋白的重组菌存活率显著高于空载对照菌,而含有乙酰化修饰的HcCaM7mut蛋白的重组菌存活率进一步提升,表明HcCaM7蛋白能够提高大肠杆菌对非生物胁迫的耐受性,并且乙酰化修饰后效果更佳。因此,HcCaM7基因可以调控红麻生长发育和响应非生物胁迫,乙酰化修饰可以促进HcCaM7蛋白发挥作用。
- 黄震吴启境陈灿妮吴霞曹珊张辉岳娇胡亚丽罗登杰李赟廖长君李茹陈鹏
- 关键词：红麻非生物胁迫
- 嫁接对提高棉花耐NaCl胁迫的效应被引量：4
- 2015年
- 为明确嫁接是否可以提高棉花对NaCl的耐性,首先对11份棉花资源种子萌发期和苗期的耐盐性进行了鉴定,并采用隶属函数法对其耐盐性进行评价,发现源于我国西南地区的多年生海岛棉113-5的耐盐性最强,而产量较高的陆地棉栽培品种(转Bt抗虫棉)J-1的耐盐性最弱;然后,以113-5和J-1为材料进行互相嫁接,并以自根苗为对照,结果发现其耐盐性强弱顺序表现为:自根苗113-5>嫁接株J-1/113-5(接穗/砧木)>反接株113-5/J-1>J-1自根苗。结果表明,在生产中直接利用耐盐性强的材料作砧木,采用嫁接栽培法可显著提高接穗的耐盐性。
- 邱爱华廖小芳王灿灿汤丹峰周步进陈鹏周瑞阳
- 关键词：棉花嫁接NACL胁迫
- 红麻DNA甲基化响应镉胁迫及甲基化差异基因的表达分析被引量：2
- 2021年
- DNA甲基化是植物重要的表观遗传修饰方式之一,在响应逆境胁迫中具有重要作用,但是有关镉胁迫下植物DNA甲基化水平变化的报道甚少。本研究以红麻P3A为材料,采用水培法对幼苗进行300μmol L^(-1)的CdCl_(2)处理,测定幼苗农艺性状及镉含量;利用甲基化敏感扩增多态性技术(methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP)分析镉胁迫下根系DNA甲基化水平变化;回收甲基化差异片段并克隆测序,采用qRT-PCR技术对DNA甲基化差异基因的表达量进行分析。结果表明,CdCl_(2)胁迫显著抑制红麻幼苗的株高、茎粗、根长、根表面积以及全鲜重。对照及镉处理下幼苗根系的DNA甲基化率分别为62.78%、68.23%,其中全甲基化率分别为37.50%、36.36%,半甲基化率分别为25.28%、31.87%,表明镉胁迫显著提高红麻幼苗根系的DNA甲基化水平。qRT-PCR分析表明,7个与抗性密切相关的DNA甲基化差异基因也存在表达量的差异,推测DNA甲基化水平变化在响应红麻镉胁迫中发挥重要作用。本结果为深入探索DNA甲基化响应植物镉胁迫的潜在机制提供了理论基础。
- 卢海李增强唐美琼罗登杰曹珊岳娇胡亚丽黄震陈涛陈鹏
- 关键词：红麻镉胁迫DNA甲基化
- 红麻谷胱甘肽还原酶基因(HcGR)的克隆及盐胁迫下表达分析被引量：3
- 2020年
- 【目的】克隆红麻谷胱甘肽还原酶基因(HcGR)并分析其组织表达特性及不同盐胁迫下的表达模式,为深入研究HcGR基因在响应盐胁迫的分子调控机制提供理论参考。【方法】基于红麻转录组测序结果,克隆HcGR基因,对其序列进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR检测HcGR基因在红麻不同组织及不同盐度胁迫[CK(0 mmol/L NaCl)、T1(50 mmol/L NaCl)、T2(100 mmol/L NaCl)和T3(200 mmol/L NaCl)]下的表达情况。【结果】克隆获得的HcGR基因开放阅读(ORF)长度为1698 bp,其编码蛋白相对分子量为60 kD,由555个氨基酸残基组成,理论等电点(pI)为8.46,为亲水性蛋白,定位于叶绿体;HcGR蛋白二级结构以无规则卷曲为主,以α-螺旋、延伸链和β-转角为辅,所占比例分别为44.14%、27.75%、22.16%和5.95%,其三级结构由无规则卷曲、α-螺旋和延伸链3种结构元件相互盘绕而成;该蛋白与榴莲GR蛋白亲缘关系较近。HcGR基因在红麻根、茎和叶中均有表达,且相对表达量存在显著差异(P<0.05,下同),相对表达量排序为叶>根>茎,表明HcGR基因具有明显的组织表达特异性。在红麻的根和叶中,HcGR基因相对表达量随NaCl胁迫浓度增加整体上呈先升高后降低的变化趋势,且均在T1处理下达峰值,显著高于CK、T2和T3处理。HcGR基因在茎中的相对表达量随NaCl胁迫浓度增加呈波动变化趋势,但T1、T2和T3处理均高于CK,其中T1和T3处理显著高于CK。【结论】HcGR基因在红麻根、茎和叶中的表达具有明显组织特异性,且可被不同浓度NaCl诱导响应盐胁迫信号,并通过上调各组织中的转录水平以提高抗盐胁迫能力,故推测该基因在红麻抗盐胁迫机制中发挥重要调控作用。
- 梁国旺李增强周步进常蒙蒙陈涛陈鹏
- 关键词：红麻基因克隆盐胁迫实时荧光定量PCR
- 红麻线粒体基因NAD3和COB的RNA编辑与表达分析被引量：2
- 2016年
- 以红麻细胞质线粒体近等基因系UG93A(不育系)、UG93B(保持系)及UG93A×福红992(恢复系)的F1代为材料,研究花药线粒体基因NAD3和COB的转录与表达。结果发现,在3种供试材料中,基因NAD3的CDS区在DNA水平和RNA编辑水平上均无差异;不育系与保持系的COB基因DNA编码序列无差异,但在RNA水平上发生了编辑,8个位点的编辑均发生于密码子的第一或第二位碱基,且导致氨基酸种类变化,主要为亲水性氨基酸转变为疏水性氨基酸;COB基因在UG93A中的RNA编辑频率低于UG93B;NAD3和COB基因在3种材料中的转录本大小基本相同,但在表达水平上表现为不育系显著低于保持系和F1代。由此推测NAD3和COB基因在红麻花药发育过程中有着重要的作用。
- 刁勇廖小芳郑杰孔祥军陈鹏赵艳红周瑞阳
- 关键词：红麻RNA编辑COB
- 红麻MYB21基因的克隆、表达及载体构建被引量：3
- 2016年
- 克隆红麻不育系和保持系的MYB21基因,分析MYB21基因在红麻不育系和保持系各器官的表达量,并构建过表达载体和RNAi载体,旨在为进一步研究该基因在红麻中的功能奠定基础。以同源克隆的方法克隆MYB21基因;用实时荧光定量的方法分析MYB21基因在红麻不育系和保持系不同组织器官的表达模式;根据酶切-连接的方法,构建过表达载体和RNAi载体。结果显示,红麻MYB21基因在不育系和保持中的基因序列没有差异,其c DNA全长序列为922 bp,包含843 bp的开放阅读框,DNA全长序列为1 108 bp,包含3个外显子和2个内含子(NCBI序列登录号为KT898146);MYB21基因主要在花药中表达,在不育系和保持系花药之间表达量呈极显著差异;成功构建MYB21过表达载体和RNAi载体。成功克隆MYB21基因的全长序列;实时荧光定量结果表明MYB21基因主要在花药中进行表达;构建的植物过表达载体PBI121-MYB21和RNAi载体p ART27-PK-R1-F2可用于该基因的功能研究。
- 钱景华周步进孔祥军李增强史奇奇廖小芳周瑞阳陈鹏
- 关键词：红麻细胞质雄性不育实时荧光定量
- 铅胁迫下红麻生理特性及DNA甲基化分析被引量：6
- 2021年
- DNA甲基化在植物响应生物和非生物胁迫中起重要作用,但是有关铅胁迫下植物DNA甲基化水平变化的研究报道甚少。本研究以红麻P3A为材料,采用水培法对幼苗进行不同浓度(0、200、400、600μmol L^(-1))PbCl_(2)处理,测定幼苗农艺性状、根系ROS含量和抗氧化酶活性等变化情况;利用甲基化敏感扩增多态性技术(methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP)分析600μmol L^(-1)铅胁迫条件下根系DNA甲基化水平变化,回收差异甲基化片段并克隆测序,采用qRT-PCR技术对DNA甲基化差异基因进行表达分析。结果表明,不同浓度PbCl_(2)胁迫均显著抑制幼苗的茎粗、根长和根表面积,且400μmol L^(-1)及以上浓度PbCl_(2)胁迫显著抑制红麻幼苗的株高和全鲜重。随着铅浓度的提高,红麻幼苗根系的铅含量显著升高,O_(2)^(-)和MDA含量显著增加,SOD活性显著升高,POD活性呈先降低后升高,CAT活性呈先升高后降低的趋势。对照及600μmol L^(-1)PbCl_(2)处理下的幼苗根系DNA甲基化率分别为71.13%、62.20%,其中全甲基化率分别为50.52%、37.80%,半甲基化率分别为20.62%、24.40%,即铅胁迫显著降低了红麻幼苗根系的DNA甲基化率和全甲基化率,提高了根系的半甲基化率。qRT-PCR分析表明,7个与抗性密切相关的DNA甲基化差异基因也存在表达量差异,推测DNA甲基化水平变化在响应红麻铅胁迫中发挥重要作用。本结果为深入探索DNA甲基化响应植物非生物胁迫的潜在机制,以及生产上利用红麻改良土壤铅污染提供了理论基础。
- 李增强丁鑫超卢海胡亚丽岳娇黄震莫良玉陈立陈涛陈鹏
- 关键词：红麻铅胁迫抗氧化酶系统
- 水杨酸引发对红麻幼苗耐盐性的影响被引量：9
- 2022年
- 【目的】研究水杨酸(SA)引发对盐胁迫下红麻生长及生理响应,并揭示SA引发对红麻中逆境相关基因的诱导模式,为红麻耐盐性研究提供理论依据。【方法】以2个不同耐盐性红麻品种(盐抗性材料为CP018,盐感性材料为CP047)为研究对象,将种子引发处理后进行水培试验,分析SA引发对红麻种子萌发及150 mmol·L^(-1) NaCl胁迫下幼苗农艺性状及生理方面的影响,并通过qRT-PCR技术分析SA引发逆境相关基因的表达模式。【结果】盐抗性品种CP018经过0.2 mmol·L^(-1) SA引发后,能显著提升种子发芽率、发芽势和发芽指数,分别提高34.78%、31.30%和58.07%;盐感性材料CP047也有一定的提高,分别提高7.50%、10.56%和6.23%,但是未达到显著水平。在盐胁迫条件下,经SA引发(S1)与未引发(N1)相比,株高抑制率在盐抗性和盐感性品种中分别显著降低4.07%(CP018)和3.91%(CP047),干重抑制率在2个品种中分别显著降低15.50%(CP018)和15.68%(CP047);鲜重抑制率在盐感性品种CP047中显著降低4.46%,但在盐抗性品种CP018中未达到显著水平。根系扫描分析表明,根长抑制率在盐抗性和盐感性材料中分别显著下降10.74%(CP018)和10.77%(CP047);根表面积抑制率在盐抗性和盐感性品种中分别下降5.09%(CP018)和2.95%(CP047),仅在盐抗性品种CP018中达到显著水平;而根系活力抑制率在盐感性品种CP047中降低46.21%,在盐抗性品种CP018中降低6.56%,仅在盐感性品种CP047中达到显著水平。灰色关联度分析发现根系活力是对影响植株干重最重要的因素。SA引发能降低盐胁迫下红麻叶片的MDA含量,提高POD和SOD酶活性。对12个逆境相关基因的表达量分析结果表明,ACCD、APX2、SOS1、ARR2、PAL、ERF.C3、CHIT和TIFY11表达水平在SA引发处理下均显著上调,而ERF9、ERS1、MYC2和XTH22在2个材料中的表达模式存在差异,其中,XTH22在CP047中显著上调,在盐抗性品种CP018中无显著变化,ERS1和MYC2在盐�
- 胡亚丽聂靖芝吴霞潘姣曹珊岳娇罗登杰王财金李增强张辉吴启境陈鹏
- 关键词：种子引发水杨酸盐胁迫
- 基于SRAP标记的大别山薯蓣群体结构分析被引量：1
- 2022年
- 为确定大别山薯蓣(Dioscorea alata)资源的群体结构和亲缘关系,利用SRAP分子标记,对大别山地区搜集到的48份薯蓣资源材料进行标记检测,标记数据输入Structure 2.3.4软件并采用混合模型进行群体结构分析。试验筛选出22对具有多态性的SRAP引物组合,对48份薯蓣资源材料进行标记检测。结果表明,22对SRAP引物组合共检测出175条多态性条带,每对引物组合检测到的多态性条带为4~11条,平均每对引物组合检测到7.95条多态性条带。群体结构分析表明,当K=3时,△K最大,即这48份薯蓣资源材料可以分为3个亚群,分别包含15、13和20份薯蓣资源材料,且亚群间存在基因交流,属混合亚群。通过基于SRAP标记的48份薯蓣资源材料的群体结构研究,揭示大别山地区薯蓣资源遗传多样性较为丰富、遗传关系较为复杂。分为3个亚群,亚群间存在基因交流。
- 李仁学江玲顾钦李世升李竟才
- 关键词：SRAP
- 调控植物花发育的MYB类转录因子研究进展被引量：10
- 2016年
- MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,在植物生长发育的各环节发挥重要作用。植物花发育是植物生殖生长过程中最为重要的过程。我们通过对大量文献的总结,简要综述了MYB类转录因子的结构和功能,重点对MYB类转录因子在植物花发育过程中的调控机理做综合阐述。
- 钱景华李增强廖小芳汤丹峰史奇奇周瑞阳陈鹏
- 关键词：MYB转录因子花发育
