非生物逆境

摘要： 光敏色素(phytochrome,PHY)作为植物体内感受红光和远红光的受体,在植物的避荫反应及生物、非生物胁迫响应中起重要的调节作用。鉴定甘蓝型油菜中PHY家族基因并解析其分子机理,有助于提高油菜光能利用率,培育抗逆性强、适合密植直播和机收的油菜品种。为了研究PHY基因在甘蓝型油菜(Brassica napus L.)中的家族特征,以5个拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtPHY基因为基础序列,在甘蓝型油菜、甘蓝(B.oleracea)、白菜(B.rapa(Lour.)Rupr.)、黑芥(B.nigra)、芥菜型油菜(B.juncea)和埃塞俄比亚芥(B.carinata)中分别鉴定出11个、6个、5个、5个、10个和9个PHY基因。生物信息学分析结果显示PHY基因在芸薹属中高度保守。在甘蓝型油菜11个BnaPHY基因中,PHYA亚组成员主要在根中表达,PHYB亚组主要在叶片中表达。此外PHYA和PHYB均显著受高温和低温胁迫的调控,而非生物胁迫和激素处理对PHY基因表达的影响不明显。春化处理中的PHYB亚组表达量下调,PHYC和PHYE亚组表达量则上调,而在PHYA亚组只有部分基因表达量上调。大部分PHY基因表达明显受核盘菌抑制,有两个PHYA成员的表达明显受核盘菌诱导。

摘要： 水稻是我国乃至世界的主要粮食作物之一,也是单子叶植物和农作物研究的主要模式物种,对非生物胁迫极为敏感,探究水稻对非生物逆境适应性的分子机制,完善其应答网络是提高水稻耐逆性设计育种的基础。生物钟多层次调控植物对环境的适应性,研究水稻生物钟组分在多种胁迫环境中的作用机制,对提高水稻在高盐、干旱等地区的产量具有重要意义。

摘要： MYB转录因子家族成员广泛参与植物的各种生物学过程,在调控植物适应非生物逆境过程中起关键作用。为分离甘蔗(Saccharum spp.)逆境响应MYB基因并研究其功能,本文应用3’RACE的方法,从甘蔗品种ROC22中克隆到一个R2R3-MYB转录因子基因,命名为ScMYB52-1。生物信息学分析表明,该基因cDNA序列长度为1072bp,开放阅读框(ORF)长度为696 bp,5’非翻译区长54 bp,3’非翻译区长322 bp。该ORF编码231个氨基酸,推导蛋白的分子量为26.65 kDa,含有2个串联的MYB结构域。ScMYB52-1推导蛋白与模式植物拟南芥中的MYB家族蛋白的进化树聚类分析结果表明,ScMYB52-1蛋白与AtMYB52和AtMYB54的亲缘关系较近;进一步的多序列比对分析结果表明,上述三者蛋白质N端的MYB结构域序列高度一致,且三者的预测蛋白质三级结构类似,表明它们可能具有类似的功能。实时荧光定量PCR结果显示,ScMYB52-1在甘蔗组培苗的根中对PEG处理总体上不敏感,在叶中仅在3 h时短暂上调;ScMYB52-1在叶中受外源ABA和NaCl胁迫的诱导,在处理0.5h均迅速上调表达,表达量分别为对照的3.35倍和2.75倍,并在处理期维持高于对照的水平;在根中受外源ABA和NaCl胁迫的抑制,在处理0.5h时就开始下调表达,在处理24 h时表达量分别下调为对照的12%和40%,并在处理周期内总体上维持低于对照的水平。亚细胞定位分析表明,ScMYB52-1-GFP重组蛋白定位在烟草叶肉细胞的细胞核中。酵母双杂交自激活活性鉴定结果表明,ScMYB52-1蛋白无自激活活性。以上结果表明ScMYB52-1参与了甘蔗对高盐胁迫的应答,并可能受ABA信号通路的调控,在叶和根中存在差异的调控机制。本研究结果为进一步理解该基因在甘蔗非生物逆境适应过程中的功能及分子调控机制提供了初步的信息。

摘要： 蔬菜苗期应用植物根际促生菌菌剂可以促进幼苗生长发育、增强幼苗对非生物逆境的抗性、防控病虫害等,是一种提高蔬菜作物产量和品质的新方法。菌剂的生产工艺、质量标准和应用方式是保证其应用效果的关键。植物根际促生菌是一类生活在植物根际,或附着于根系表面,或生活在植物体内的微生物,能够促进植物对矿质养分的吸收利用,抑制和拮抗病原菌生长,分泌植物生长激素,促进植物生长(穆文强等,2022)。目前,国内已商品化的植物根际促生菌菌剂有液态发酵和固态发酵两种生产方式。

摘要： 目前,关于植物激素参与调控植物生长发育及其应对非生物胁迫逆境响应中的作用已开展了广泛的研究。文章重点介绍了植物激素及其关键转录因子的互作调控机制,并详细阐述了植物激素在茶树应对非生物逆境中的作用机理,讨论了在非生物逆境条件下,植物激素介导的茶树生理响应及其调控机制。

摘要： 近年,随着气候和耕作方式的变化,河南省优质小麦生产面临一些新问题,如赤霉病频发,茎基腐病蔓延,冻害和干热风等非生物逆境频发。针对当前小麦生产中出现的问题,开展优质强筋小麦栽培技术研发与集成,对促进优质小麦生产升级、满足新时代人民群众的消费需求、保障国家粮食安全都具有重要意义。本文总结了当前河南省优质强筋小麦生产栽培技术,以期为河南省优质强筋小麦生产提供技术支持。

摘要： 世界人口的不断增长及气候变化的影响导致人们对于粮食的需求呈现刚性增长。根据联合国粮农组织(FAO)测算,到2050年主要粮食作物产量增加70%才能基本满足全球90亿人口的基本温饱需求。气候变化对农业生产的影响主要体现在生物逆境和非生物逆境的影响。由于频发病虫害、新发病害等生物逆境以及干旱、盐碱、洪涝等非生物逆境的影响,使得在农业生产过程中,存在超量使用化肥、过量使用农药、过度使用水资源等问题,进一步加剧了未来粮食生产面临的重大挑战。科技创新是促进粮食单产提升和应对气候变化的根本动力。

摘要： 为探究韧皮部蛋白2(Phloem protein 2,PP2)基因在小麦(Triticum aestivum)响应逆境胁迫中的功能及作用机制,本文以小麦抗叶锈病近等基因系TcLr15为材料获得一个小麦韧皮部蛋白2基因TaPP2-A13.该基因编码一个由298个氨基酸组成的亲水性蛋白质,相对分子量为33.18 kD,等电点为6.36.其N端为F-box结构域,C端具有典型的PP2结构域,属于F-box/PP2(FBP)亚家族成员.TaPP2-A13与禾本科植物中PP2-A13蛋白的亲缘关系较近.表达模式分析表明,TaPP2-A13的表达受叶锈菌(Puccinia triticina)侵染的诱导,且感病组合中表达更强.用脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和甲基茉莉酸(MeJA)处理后,TaPP2-A13总体呈现上调表达趋势.利用聚乙二醇(PEG)和H2O2处理后,小麦TaPP2-A13显著下调表达,而NaCl处理后TaPP2-A13呈现先上调后下调的表达趋势.亚细胞定位结果表明TaPP2-A13在细胞核和细胞质均有分布.以构建的重组载体BD-TaPP2-A13为诱饵筛选酵母文库,获得11种可能与TaPP2-A13互作的蛋白,酵母双杂交(Yeast 2 Hybrid,Y2H)确定其中的5种蛋白TaPP2C5、TaSLY1、TaCHI、TaRbcS和TaSKP1分别与TaPP2-A13存在相互作用.进一步利用BiFC和Co-IP确认TaSKP1与TaPP2-A13两种蛋白质之间的相互作用关系,推测TaPP2-A13可能为SCF复合体成员.本研究结果为深入解析TaPP2-A13蛋白的功能,并探究其调控网络奠定了基础.

摘要： 非生物逆境(如,高温、低温、干旱、渍水胁迫等)是限制作物产量提升的重要因子,并且非生物逆境发生的频率、程度以及持续时间随着全球气候变化呈显著上升趋势.因此,提高作物对非生物逆境的抗性,或采取缓解措施降低非生物逆境对作物产量和品质形成的不利影响,对于确保作物稳产及粮食安全有重要意义.逆境锻炼(priming)是指植株经过前期适度的逆境处理后,对再次发生的逆境胁迫表现出较强的抗/耐性,也称为逆境胁迫记忆.与未经过锻炼植株相比,经过锻炼植株的信号调控物质、次级代谢产物、胁迫保护性物质等可以更快、更有效地对再次发生的逆境胁迫产生响应,从而增强植株耐逆性.根据再次逆境发生的类型及时间,逆境锻炼主要包括当代同种逆境锻炼效应(锻炼阶段的逆境和再次发生的逆境是同一种)、当代交叉逆境锻炼效应(锻炼阶段的逆境和再次发生的逆境不是同一种)、跨代同种逆境锻炼效应(经过逆境锻炼的种子在子一代或子几代的同种逆境锻炼效应)、跨代交叉逆境锻炼效应(经过逆境锻炼的种子在子一代或子几代的交叉逆境锻炼效应)四大类型.本文重点围绕高温锻炼、低温锻炼、干旱锻炼及渍水锻炼介导的上述四大类型锻炼效应的生理机制进行了综述,生理机制主要包括植株光合机构响应机制、抗氧化系统在清除活性氧减轻对细胞膜脂过氧化伤害机制、胁迫诱导的信号物质(激素类物质、Ca2+、过氧化氢、一氧化氮等)在诱导下游基因表达及生理生化过程机制.此外,表观遗传修饰如DNA甲基化、组蛋白修饰为长期甚至传代胁迫记忆提供了潜在机制.对作物逆境锻炼机制的深入解析,可以找到对作物耐逆性获得起关键调控作用的基因和蛋白,这样在作物生产上,我们可以在生育前期,配合外源调控物质诱导起关键作用的基因和蛋白,可通过人为方法提前刺激这种物质在逆境来临之前表达,主动诱导作物对关键时期逆境耐性的形成,从而有效缓解在产量形成关键生育时期发生的胁迫对作物产量的不利影响,因而具有重要的实际生产意义.

摘要： 丙二烯氧化物环化酶(allene oxide cyelase,AOC)是茉莉酸(jasmonic acid,JA)信号途径中一个重要的合成酶,在植物生长发育、光合作用、物质代谢和逆境胁迫应答等多个方面发挥重要作用.为了探究AOC基因在甘蓝型油菜(Brassica napus L.)中的家族特征,本研究以4个拟南芥AtAOC基因为基础序列,鉴定出12个甘蓝型油菜、4个白菜和6个甘蓝的AOC基因,并对它们的分子特性、蛋白保守结构域和系统进化树、基因结构及染色体分布、以及不同逆境和激素处理下的组织表达模式进行了系统的比较分析.结果显示AOC基因在芸薹属中高度保守,且AOC1/2/3基因多以串联基因簇的形式存在;12个甘蓝型油菜BnaAOC基因存在不同的组织表达模式,分别响应多种逆境胁迫和激素处理,其中BnaAOC3(BnaA09g19550D和BnaC09g52550D)基因同时受茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)、盐胁迫和PEG-6000处理的诱导表达,且强烈受核盘菌的诱导表达.本研究为进一步了解甘蓝型油菜AOC家族基因在响应非生物逆境胁迫和核盘菌侵染过程中的生物学功能奠定基础和提供指导.

摘要： 本发明公开了非生物逆境诱导型启动子及其应用。本发明具体地公开了一种DNA分子，所述DNA分子为诱导型启动子PHSPIn9和PHSPDel。本发明启动子来源于陆地棉中GhHSP70基因优势单倍型启动子，检测其在非生物逆境下驱动GUS基因的表达量，结果表明PHSPIn9和PHSPDel启动子均能够在非生物胁迫条件下增强GUS基因的表达水平。并且PHSPIn9启动子驱动的GUS基因相对表达水平极显著地高于PHSPDel和CaMV35S。本发明开发的非生物逆境诱导型启动子为植物应对非生物胁迫如高温、干旱、等的基因工程育种提供了优良的定向表达基因的工具，对植物基因工程技术的研究和生产实践具有重要的意义。

摘要： 本发明提供了一种抗非生物逆境转录因子PbrbHLH92，属于植物基因工程技术领域，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明从杜梨中筛选到一种能够提高植物抗非生物逆境能力的转录因子PbrbHLH92，其编码的蛋白质属于核蛋白。试验表明，本发明提供的抗非生物逆境转录因子PbrbHLH92在植物抗旱、抗盐胁迫能力中起到重要作用，并且能够提高植物对于脱落酸的敏感性，在多种非生物逆境对抗中具有重要作用。本发明将所述抗非生物逆境转录因子PbrbHLH92转入到烟草或杜梨中，所得的转基因植物与野生株相比能够有效增强转基因植株的活性氧清除能力，有效提高了转基因烟草的抗旱性能。

摘要： 一种提高非生物逆境胁迫下烟草自花传粉能力的方法，具体为，在烟草现蕾、开花期，遇到低温、干旱等非生物逆境胁迫，导致雄蕊低于雌蕊、自花传粉能力降低时，对花枝喷施浓度为50~100 mg/L的赤霉素溶液，平均每株喷施赤霉素溶液30 ml，每隔5 天喷施一次，胁迫消失停止喷施。本发明调控了雌蕊和雄蕊的伸长，使雄蕊伸长快于雌蕊，达到了4枚雄蕊高于雌蕊柱头、1枚雄蕊低于雌蕊柱头的良好自花传粉条件，提高了烟草的自花传粉能力和自交结实率，保花促果，提高了种子产量。

摘要： 本发明涉及植物基因工程技术领域。具体涉及水稻OsWRKY45-1基因在抵抗非生物逆境胁迫中的功能验证。利用T-DNA插入技术抑制水稻品种中OsWRKY45-1基因的表达。OsWRKY45-1基因表达被抑制的遗传转化水稻对干旱和低温的耐受能力显著增强，证明OsWRKY45-1基因在水稻抵抗非生物逆境胁迫中是负调控因子。可以通过抑制OsWRKY45-1基因表达培育耐干旱和低温的农作物。

摘要： 本发明提供了一种增强杀虫效力和抗非生物逆境能力的生防真菌孢子培养方法，其特征为把生防真菌在添加5‑羟色胺或5‑羟色胺盐酸盐的真菌培养基中进行培养，得到孢子。本发明以基础研究的成果为理论指导，在培养基质中添加化合物5‑羟色胺或5‑羟色胺盐酸盐来获得在杀虫时萌发速度加快，侵染结构形成提前，穿透昆虫体壁速度加快和抗非生物逆境能力增强的真菌孢子，为获得杀虫效力和抗非生物逆境能力均提高的生防真菌提供一个新的培养方法，所得孢子可以直接应用于制备真菌杀虫剂，展示了良好的应用前景。

摘要： 本发明提供了一种GhTULP34在调控植物抗非生物逆境胁迫中的应用及调控方法，涉及生物技术领域，本发明通过对植物内GhTULP34蛋白的研究，首次鉴定了植物GhTULP34蛋白在在调控植物抗非生物逆境胁迫中的应用，为植物抗旱和盐等渗透胁迫品质的遗传改良提供了有效的途径。通过抑制植物中GhTULP34蛋白的表达，能够增强植物抗非生物逆境胁迫的能力，为培育抗非生物逆境胁迫的植物新品种提供了宝贵的基因资源。

摘要： 本发明公开了非生物逆境诱导型启动子及其应用。本发明具体地公开了一种DNA分子，所述DNA分子为诱导型启动子PHSPIn9和PHSPDel。本发明启动子来源于陆地棉中GhHSP70基因优势单倍型启动子，检测其在非生物逆境下驱动GUS基因的表达量，结果表明PHSPIn9和PHSPDel启动子均能够在非生物胁迫条件下增强GUS基因的表达水平。并且PHSPIn9启动子驱动的GUS基因相对表达水平极显著地高于PHSPDel和CaMV35S。本发明开发的非生物逆境诱导型启动子为植物应对非生物胁迫如高温、干旱、等的基因工程育种提供了优良的定向表达基因的工具，对植物基因工程技术的研究和生产实践具有重要的意义。

摘要： 本发明提供了一种抗非生物逆境转录因子PbrbHLH92，属于植物基因工程技术领域，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明从杜梨中筛选到一种能够提高植物抗非生物逆境能力的转录因子PbrbHLH92，其编码的蛋白质属于核蛋白。试验表明，本发明提供的抗非生物逆境转录因子PbrbHLH92在植物抗旱、抗盐胁迫能力中起到重要作用，并且能够提高植物对于脱落酸的敏感性，在多种非生物逆境对抗中具有重要作用。本发明将所述抗非生物逆境转录因子PbrbHLH92转入到烟草或杜梨中，所得的转基因植物与野生株相比能够有效增强转基因植株的活性氧清除能力，有效提高了转基因烟草的抗旱性能。

摘要： 本发明涉及MdMIEL1基因在提高植物对非生物逆境敏感性中的应用，还涉及一种用于得到对非生物逆境敏感性提高的植物的方法，其通过使植物中过表达MdMIEL1基因来得到所述对非生物逆境敏感性提高的植物。通过上述质粒载体和方法，可得到对非生物逆境敏感性明显提高的植物，也为进一步研究MdMIEL1的功能和植物的抗逆性研究奠定了基础。

摘要： 一种提高非生物逆境胁迫下烟草自花传粉能力的方法，具体为，在烟草现蕾、开花期，遇到低温、干旱等非生物逆境胁迫，导致雄蕊低于雌蕊、自花传粉能力降低时，对花枝喷施浓度为50~100mg/L的赤霉素溶液，平均每株喷施赤霉素溶液30ml，每隔5天喷施一次，胁迫消失停止喷施。本发明调控了雌蕊和雄蕊的伸长，使雄蕊伸长快于雌蕊，达到了4枚雄蕊高于雌蕊柱头、1枚雄蕊低于雌蕊柱头的良好自花传粉条件，提高了烟草的自花传粉能力和自交结实率，保花促果，提高了种子产量。