拟南芥SOAR1基因响应ABA与渗透胁迫的表达分析

拟南芥PPR蛋白SOAR1是ABA信号转导的关键调节因子。为阐明SOAR1基因表达对ABA和渗透胁迫的响应,以及其对不同时期幼苗生长响应ABA的调控,通过拟南芥基因调控信息网站(AGRIS)分析了SOAR1基因上游可能的转录因子结合位点(顺式作用元件),并进行了不同时期幼苗受ABA诱导的生长抑制试验以及ABA处理、渗透胁迫条件下SOAR1基因的表达分析。结果表明,SOAR1启动子序列中存在多个潜在的应答ABA和逆境胁迫信号的顺式作用元件。SOAR1调控不同时期幼苗生长对ABA的敏感性,SOAR1表达调低的突变体soar1-2显著促进植物对ABA的敏感反应,而SOAR1过表达株系OE1则对ABA显著不敏感。基因表达分析结果显示,SOAR1表达量在低浓度ABA处理6 h后小幅度上调,高浓度ABA处理6 h后变化程度较低;而在低浓度ABA处理后萌发24 h的种子和生长7 d的幼苗中,SOAR1表达随ABA浓度增长而上调。在甘露醇和PEG-6000诱导的渗透胁迫处理后,SOAR1表达受到一定抑制。     

转录因子ABP9基因过表达对植物生长发育的影响分析

【研究目的】为分析玉米ABA/逆境响应转录因子ABP9基因过量表达对植物生长发育的影响以利用该基因开展抗逆分子育种。【方法】本研究构建了35S启动子驱动ABP9组成型表达的植物表达载体,获得了过表达ABP9基因的拟南芥转基因株系,并在正常生长条件下,比较了转基因植株和野生型在种子萌发、营养生长和生殖生长阶段的形态和生理变化,分析了可能的分子机制。【结果】结果表明,正常生长条件下,转基因植株与野生型相比表现出萌发,幼苗生长以及开花阶段的生长抑制;气孔开度减小,叶片内源ABA含量降低;ABA信号传导基因表达增强,而ABA合成基因表达降低;而且这些效应在ABP9基因表达相对较强的转基因株系中表现更明显。【结论】说明ABP9基因过量在正常生长条件下即诱导转基因植株产生耐逆反应,抑制植株的生长发育。因此,在利用ABP9基因进行转基因抗逆育种时须考虑控制ABP9基因适时适量表达。     

外源激素ABA对藜和灰绿藜种子萌发的影响

[目的]探究外源ABA对新疆荒漠地区植物藜和灰绿藜种子萌发及幼苗生长的调控作用.[方法]以藜和灰绿藜种子为材料,研究不同浓度(0、0.5、1.0、5.0、10.0μmol/L) ABA长时间(直播)与短时间(浸种)处理对上述两种种子萌发及幼苗生长的影响.[结果]外源ABA在低浓度下可促进藜种子萌发,对灰绿藜种子萌发无显著影响;高浓度ABA对两种种子萌发均起到抑制作用.不同浓度的ABA在直播及浸种处理下对藜幼苗生长均有促进作用,浸种处理对灰绿藜幼苗有不显著的促进但直播处理显著抑制其幼苗生长;高浓度(10.0μmol/L)短时间(浸种)处理对两种植物的幼苗生长均有促进效应,而高浓度长时间(直播)处理效果则相反.[结论]ABA做为胁迫因素在短时间内对两种藜科抗逆植物的种子萌发和幼苗生长均有促进效应,而长时间作用则使两种植物产生不同的适应策略,这种差异可能由于两种种子大小不同所导致.     

不同激素处理对拟南芥种子萌发和幼苗生长的影响

以哥伦比亚野生型拟南芥种子为试验材料,研究了不同浓度ABA、GA3和PAC对种子萌发和幼苗生长的影响.在无菌条件下,将拟南芥种子分别点种在添加不同浓度ABA、GA3和PAC的MS基本培养基中进行培养,然后对拟南芥种子的萌发情况进行统计.结果表明:当ABA浓度为0.2μmol/L、GA3浓度为0.5μmol/L、PAC浓度为0.5 μmol/L时,拟南芥种子萌发率与对照组基本相当;随着ABA和PAC浓度的升高,拟南芥种子萌发率不断降低,而GA3的作用与之相反.当ABA浓度为0.2 μmol/L时,幼苗的生长已受到明显的抑制,而PAC对幼苗生长的影响则较小.当ABA浓度达到1.0μmol/L时,即使种子能够发芽,幼苗也由于黄化而不能正常生长;随着GA3浓度升高,拟南芥幼苗的生长速度明显加快.     

异源表达玉米ZmC3H54基因增强水稻的耐旱性

CCCH锌指蛋白是一类重要的转录调控因子。从玉米中分离得到一个受干旱和ABA诱导表达的CCCH型锌指蛋白基因ZmC3H54，通过构建过量表达载体并转化水稻来进一步研究其功能。 与对照组相比，转基因植株在干旱胁迫处理下具有更高的相对含水量与存活率以及较低的相对电导率，表明过量表达ZmC3H54基因可以提高转基因水稻的耐旱性。此外，转基因水稻幼苗对外源ABA敏感性更高。以上结果表明玉米ZmC3H54基因可能是通过ABA信号通路调控植物对干旱的耐受性。     

野生大豆AP2/RAV亚家族转录因子GsRAV3负调控拟南芥对ABA的敏感性

RAV亚家族蛋白包括1个AP2 DNA结合域和1个B3 DNA结合域。研究表明,GsRAV3是植物响应碱和ABA胁迫的重要调节因子。在碱和ABA处理下,野生大豆根系GsRAV3基因被诱导上调表达。与野生型相比,超量表达野生大豆GsRAV3的拟南芥在ABA胁迫下种子萌发状况和幼苗鲜重指标表现良好,对ABA敏感性降低。进一步研究表明,GsRAV3基因超量表达显著影响ABA合成和应答相关基因表达量。此外,GsRAV3定位于植物细胞核中,但在酵母细胞中未表现出明显的转录激活活性。综上所述,GsRAV3可能通过影响ABA合成及应答相关基因转录水平降低植物对外源ABA敏感性,表明GsRAV3在种子萌发和幼苗早期ABA信号传递过程中发挥重要作用。     

拟南芥TUA2参与ABA胁迫下的种子萌发过程

【目的】利用反向遗传学研究拟南芥TUA2与ABA途径相关基因的相互关系以及对种子萌发的影响。【方法】采用PCR、Tail PCR和RT-PCR技术对来自ABRC的T-DNA插入TUA2突变体进行插入位点的鉴定和转录活性的分析;利用转基因技术获得TUA2超表达植株;检测了含不同浓度ABA的MS培养基中各突变体和TUA2超表达植株的种子萌发;通过RT-PCR检测了突变体中ABA途径相关基因HAB、ABI1、RD22和P5CS的表达变化。【结果】突变体tua2-1和tua2-2的T-DNA插入位点均位于TUA2的启动子区,且二者的TUA2表达量均升高。在含有ABA（0.8 μmol•L-1）的MS培养基中,突变体和转基因等5个株系的种子萌发延迟,播种第5天萌发率在6%-18%,相同条件下的野生型种子萌发率为76%;ABI1和HAB在TUA2超表达体中的表达明显低于野生型,受ABA诱导后被诱导表达的程度也远低于野生型。【结论】TUA2可能参与了ABA信号途径对种子萌发过程的调节。     

砷胁迫对小麦萌发的形态指标和内源ABA含量的影响

试验采用室内水培方法,以郑州9023为试验材料,研究了在4个不同浓度As(Ⅲ)胁迫下,小麦种子萌发、幼苗生长形态指标及种子、根和芽3个部位在培养48~180 h内源ABA的动态变化。结果表明,砷对小麦萌发和幼苗生长表现为低促高抑效应;5 mg/L以下的As(Ⅲ)处理对小麦种子发芽率、根长、芽长、籽粒重、芽重有促进作用,随着As(Ⅲ)浓度的继续增加,这几项指标均呈下降的趋势;根和芽中内源ABA的平均含量均随着As(Ⅲ)浓度的升高而升高,而种子中ABA的平均含量变化不明显;随着培养时间延长,种子中的ABA含量有逐渐减少的趋势;根和芽中的ABA含量随着培养时间的延长而逐渐增加。说明5 mg/L以下的As(Ⅲ)减少了ABA的合成,而5 mg/L以上的As(Ⅲ)则促进ABA的合成。     

脱落酸对水稻种子萌发的影响

[目的]研究水稻种子储藏时的最佳ABA处理浓度,为水稻生产提供理论依据.[方法]以Y两优2号、微两优630和早籼802为材料,利用不同浓度的外源植物激素ABA溶液进行浸种处理,观测其对水稻种子萌发的影响;并用不同浓度ABA溶液喷施于稻苗土,调查稻苗的生长情况.[结果]低浓度的ABA(10 mg/L)处理水稻种子对其萌发有促进作用,并能有效控制根和芽的伸长生长,高浓度ABA(50～90 mg/L)对种子萌发和根、芽的伸长生长具有明显的抑制作用.ABA抑制苗高生长的强度因其浓度高低而异,ABA浓度愈高,对苗的抑制作用愈强.[结论]了解外源激素ABA对水稻种子萌发的影响,进而掌握水稻种子萌发所需的条件,对于保证水稻高产稳产具有实践指导意义.     

外源NO供体SNP对冬季温室芹菜生长及硝酸盐含量的影响

在冬季温室条件下,分别对种子萌发期、幼苗期和快速生长期的芹菜(Apium graveolens L.)喷施0、20、50、100、200μmol/L的外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)溶液,测定种子萌发率、单株株高和重量、根系发育以及叶片中叶绿素、硝酸盐和亚硝酸盐含量等指标。结果表明,喷施SNP 100μmol/L处理可促进芹菜种子萌发,加快幼苗期植株生长,提高幼苗生长量和叶片叶绿素含量;在快速生长期喷施SNP,除200μmol/L处理显著降低了植株株高和叶绿素含量外,其他浓度处理对生长量和叶绿素含量未产生显著影响;低浓度SNP增加了芹菜的侧根数目,改变了根系结构;利用HLPC法测定芹菜叶片中硝酸盐和亚硝酸盐含量的结果显示,外源SNP不会对芹菜叶片中硝酸盐和亚硝酸盐的累积产生显著影响。NO对芹菜生长发育的影响具有阶段特异性和组织特异性,适合于在其形态建成的早期应用;NO作为一种含氮的信号分子,不会改变芹菜与硝酸盐含量相关的食用品质。     

水分胁迫和ABA处理对玉米叶片亚细胞器抗氧化酶活性的影响

以玉米杂交种农大108为材料,研究了水分胁迫和ABA处理对玉米叶片叶绿体和细胞溶质中的抗氧化酶——超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性的影响。结果表明,在水分胁迫(-0.7 MPa)和ABA处理(处理浓度为100μmol/L)下,叶绿体和细胞溶质中SOD、APX和GR的活性从处理后4 h开始逐渐上升,到处理后12 h时活性最大,处理后24 h时下降到对照水平。显示水分胁迫与ABA处理能够协同提高玉米叶片亚细胞器抗氧化防护的能力。     

ABA对双季早稻产量的影响

研究了在不同外界环境条件下，ABA的不同浓度对不同稻种类型、不同生育期的双季早稻产量的影响。结果表明，双季早稻叶面喷施ABA可获得增产，其中幼穗分化期喷施的增产效果优于盛花期。ABA喷施于杂交稻，其增产效果较常规稻明显。     

干旱与外源ABA交互作用对水曲柳苗木光合参数的影响

以水曲柳3年生苗木为试验材料,喷施不同浓度的脱落酸（ABA）,研究外源ABA对干旱胁迫下水曲柳光舍参数的影响。结果表明：在土壤自然干旱过程中,当其含水率为32．67％-46．70％时,ABA对水曲柳光合参数的抑制作用比较明显;含水率在21．07％～30．14％时,ABA的抑制作用逐渐减弱;含水率为15％-20％时,外源ABA对蒸腾速率、气孔导度和净光合速率的抑制作用丧失。当土壤含水率达到10％左右的重度干旱时,蒸腾速率、气孔导度和净光合速率又被抑制。从不同水分条件下水曲柳光合参数对ABA的快速反应中发现,干旱胁迫下,水曲柳叶片蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和净光合速率（Pn）受到的抑制作用较大。正常供水条件下,ABA在喷施9h后才出现对净光合速率显著的抑制作用,说明ABA在降低植物蒸腾速率和气孔导度的同时,并没有大幅度地降低植物的光合作用,能够提高干旱胁迫下水曲柳的抗旱能力。     

植物水分亏缺响应中的物质

水分亏缺响应中的物质离子、多元醇、多胺、碳水化合物、氨基酸、蛋白质等,这些物质参与水分亏缺的信号转导,或做为信号转导的结果,对细胞、大分子物质起保护作用,或以其它方式,使植物减轻或免受水分亏缺的不良影响.     

脱落酸(ABA)对植物生长发育的促进效应

脱落酸(ABA)是一种多功能植物激素,对植物生长、发育、抗逆性、气孔运动和基因表达调控等都有重要的调节功能.在介绍ABA对值物生长发育促进效应的基础上,探讨了ABA作为促进型植物激素的作用机制.     

ABA对Cd胁迫水稻根系生长发育的调节研究

[目的]研究ABA对Cd胁迫下水稻根系生长发育的调节。[方法]以中花11号水稻为材料,分析在Cd、Cd＋ABA和Cd＋ABA抑制剂复合处理条件下,水稻根系生长发育的变化。[结果]外源ABA缩短了水稻初生根以及不定根的长度,且明显抑制了初生根和不定根上侧根的形成,ABA也明显缩短了根毛到根尖的距离,但对不定根的数量影响不大。[结论]ABA参与了Cd胁迫下水稻根系生长发育的调节。     

植物体内肌醇磷脂代谢与渗透胁迫信号转导

磷酸肌醇代谢在生物感受胞外刺激及信号转导中起着重要的作用。在此,介绍了植物体内的肌醇磷脂代谢途径,PI-PLC/IP3途径和磷酸肌醇激酶与渗透胁迫信号转导之间的联系,以及肌醇磷脂代谢参与的渗透胁迫信号转导与ABA之间的关系。     

干旱和乙烯介导下番茄生长生理反应及NR基因的表达

通过干旱与乙烯介导下的番茄幼苗三重反应、植株的生理变化、幼苗生长表现及NR基因表达的研究,探讨干旱对乙烯信号转导的影响。结果表明:干旱诱导ABA和乙烯的产生,因而表现番茄幼苗三重反应;ABA又强烈地诱导乙烯受体蛋白NR基因的表达,促进了乙烯信号的转导;继而发生一系列与乙烯处理相同的生理、生长反应———细胞膜透性、蒸腾作用、呼吸作用和气孔导度增强,植株叶片黄化、衰老和脱落。干旱造成的危害与ABA诱导的NR基因的表达有密切关系。     

热处理提高芒果抗冷性与内源ABA的关系

 观察了 38℃热空气处理持续时间对 2℃下贮藏 12d的芒果抗冷性的影响 ,结果表明 ,在 12h以内 ,芒果的抗冷性随热处理时间的延长而提高 ,至 12h抗冷性最强 ;继续延长热处理时间至 72h ,抗冷性保持不变。说明使芒果抗冷性达到最强的热处理持续时间是一个跨度较大的区间。热处理 72h的芒果在低温贮藏的 12d内果皮的细胞膜透性保持不变 ,而未经热处理的对照果膜透性随低温贮藏时间的延长而升高 ;与此同时经热处理的芒果在低温贮藏期间内源ABA含量高于对照。表明冷藏期间芒果组织中的ABA浓度高则其抗冷性较强。