科研产出
辣椒锌指蛋白DnaJ-Like基因家族鉴定及对高温胁迫的表达响应
《生物技术通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：植物DnaJ-Like锌指蛋白(DNAJE)是近年来发现的一类具有重要功能的蛋白,在光合作用、质体发育与运动和植物抗逆及防御反应中发挥重要作用.基于辣椒全基因组数据,对辣椒DNAJE基因家族(CaDNAJE)进行鉴定,利用生物信息学方法对基因和蛋白特征、比较进化、共线性关系及高温胁迫下基因表达模式等进行分析.结果表明,CaDNAJE基因家族有28个成员,不均匀的分布在10条染色体和3个Scaffold上,氨基酸序列长度为99-470 aa,分子量为10.05-52.26 kD,理论等电点(pI)为4.75-9.64,其编码蛋白主要定位在叶绿体和细胞核中;辣椒、番茄和拟南芥的比较进化分析可将其分为GroupⅠ和GroupⅡ2个亚族,同一亚族具有类似的蛋白保守motif和基因结构;CaDNAJE基因启动子区包含大量光响应、激素响应和胁迫应答元件;辣椒与拟南芥DNAJE之间存在10对共线性基因,辣椒种内仅有1对;辣椒不同组织转录组分析发现,GroupⅠ中多数成员在各组织中均有高表达,而GroupⅡ中除CaDNAJE2、CaDNAJE9等基因存在高表达外,多数基因表达量都很低甚至不表达;高温胁迫下,辣椒叶片过氧化氢含量急速上升后降低,丙二醛含量持续升高,抗氧化物酶活性也有不同程度的提高.同时,高温诱导热激转录因子Hsf和热激蛋白HSP耐热相关基因及CaDNAJE基因高表达,在不同胁迫时期发挥调控作用.推测CaDNAJE基因家族可能参与辣椒响应高温胁迫,提高其耐受力,以降低细胞损伤.
关键词： 辣椒 DnaJ-Like锌指蛋白 全基因组鉴定 高温胁迫 基因表达 调控
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高温胁迫下萝卜苗期的转录组分析
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对高温胁迫下萝卜幼苗进行转录组测序分析，筛选不同耐热性萝卜品种间的差异表达基因，为阐明萝卜幼苗响应高温胁迫的分子机制提供理论参考。【方法】以耐热萝卜品种1116T和热敏感萝卜品种Wr129为对象，对其进行高温（40℃）胁迫处理0（常温，对照）和24 h，提取各时间点样品总RNA进行转录组测序，以|log2Fold Change|≥1,P<0.05且TPM≥10为标准，筛选出差异表达基因（DEGs），并进行GO功能注释和KEGG代谢通路富集分析。【结果】随着高温胁迫时间的增加，Wr129和1116T幼苗茎叶逐渐发生萎蔫，胁迫24 h后Wr129叶片萎蔫下垂且干枯变黄，而1116T叶片轻度萎蔫下垂，仍保持绿色。12个文库共获得81.45 Gb Clean data，平均有62.30%的reads比对到萝卜参考基因组的一个位置。从2个不同耐热性品种中共鉴定到2701个差异表达基因。GO功能注释结果显示，2629个差异表达基因在GO数据库中得到注释，其中，有559个差异表达基因被注释为细胞组分类别中的叶绿体被膜、叶绿体基质和叶绿体类囊体3个条目，470个差异表达基因被注释为与胁迫响应相关的生物学过程。KEGG代谢通路富集结果显示，1166个差异表达基因富集到124条代谢通路，其中，有74个差异表达基因富集到光合作用和光合作用-天线蛋白代谢通路，23个基因富集到卟啉和叶绿素代谢通路，大部分基因在高温胁迫下被诱导；35个差异表达基因富集到谷胱甘肽代谢途径，其中14个谷胱甘肽-S-转移酶基因（GSTs）在高温胁迫下上调表达。高温胁迫24 h,Wr129和1116T幼苗叶片PSII的最大光化学效率（Fv/Fm）和总叶绿素含量均下降，但1116T的下降幅度较小。【结论】Wr129和1116T的耐热性存在明显差异，其原因是1116T植株可通过调控光合作用和抗氧化系统相关基因的表达，减缓Fv/Fm和叶绿素含量下降速率，从而提高植株对高温胁迫的耐受能力。
关键词： 萝卜 高温胁迫 转录组 耐热性 光合作用 谷胱甘肽代谢
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高温胁迫对萝卜幼苗生长及相关基因表达的影响
《西北植物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：该研究以耐热性较强的11162-3-1T-1和对热敏感的Wr129A2A1萝卜高代自交系为试材,对比分析40℃高温处理对萝卜幼苗的生长表型、光合特性、渗透调节、抗氧化能力以及热激胁迫相关基因表达情况的影响,以揭示萝卜苗期对高温胁迫的生理响应机制.结果表明:(1)在田间自然高温下,11162-3-1T-1长势正常,Wr129A2A1长势较弱、越夏死株率100%;人工40℃高温胁迫处理24 h后,11162-3-1T-1仍然保持绿色,在适温条件下恢复生长1周后全部成活,而Wr129A2A1脱水严重,植株萎蔫、干枯变黄、甚至整株枯死,适温下无法恢复.(2)两个萝卜品系苗期叶片光合系统Ⅱ的最大光化学量子产量(Fv/Fm)和叶绿素含量在高温胁迫下均减少,但11162-3-1T-1的下降幅度明显较小.(3)在苗期高温胁迫下,两个品系叶片MDA和H2O2含量均升高,但11162-3-1T-1增幅明显较小;超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及可溶性糖含量均呈不同程度增加,但11162-3-1T-1增幅更大;期间两个材料叶片中脯氨酸含量均未见明显变化.(4)在苗期高温胁迫下,两个品系叶片中热激胁迫相关基因RsHSP101、RsAPX2、RsSUS1、RsHSP25.3、RsHsfA2和RsGolS1表达量均呈不同程度增加,但11162-3-1T-1增幅更大.研究发现,耐热性萝卜品系11162-3-1T-1在苗期高温胁迫下的生长表型、光合特性、渗透调节能力、抗氧化能力以及热激胁迫相关基因表达等方面均比热敏感材料表现更佳,可作为培育优质早熟耐热萝卜新品种优良种质资源,该研究同时为萝卜耐高温机制解析提供了理论依据.
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基于RNA-Seq技术的茶树响应高温胁迫转录组差异性分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探索茶树响应高温胁迫的分子生理学机制,本研究通过转录组和数字基因表达谱技术,对高温胁迫前后的'福鼎大白茶'、'早白尖5号'两组茶树的差异表达进行分析,并基于转录组数据筛选鉴定茶树中与适应高温胁迫相关的保护基因和调控基因.结果显示,项目共测序获得53.7 Gb数据,组装并去冗余后获得的各样本Unigene均超过60 976条,总长度,平均长度,N50以及GC含量分别大于53 974 945 nt,840 nt,1 411 bp和41.36%.使用Blast将Unigene比对到七大功能数据库进行注释,在核苷酸序列信息库(nucleotide collection, NT)中被注释的Unigene序列最多,有109 581 (63.53%)条;高温胁迫后,'福鼎大白茶'高温胁迫(fuHT) vs'福鼎大白茶'常温对照(fuCK)和'早白尖5号'高温胁迫(zaoHT) vs'早白尖5号'常温对照(zaoCK)两个比较组分别筛选获得5 256和5 765个差异性表达基因,其中'福鼎大白茶'上调基因4 379个,下调877个,'早白尖5号'上调基因4 997个,下调768个.将差异基因按GO功能分类,'福鼎大白茶'、'早白尖5号'高温胁迫后差异基因均富集到41个类别中,分属于GO功能分类体系的生物学过程、细胞组分和分子功能.将差异基因进行KEGG功能分析,'福鼎大白茶'、'早白尖5号'两个对比组显著富集的代谢通路(pathway)前3名均为代谢途径、内质网中的蛋白质处理、次级代谢物的生物合成.选取17个在高温胁迫后被诱导的基因,利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)对高通量测序数据进行验证,证明测序结果真实可靠.本研究筛选出大量与高温胁迫相关的响应基因,为下一步耐热茶树新品种的选育提供了更多的理论参考.
关键词： 茶树(Camellia sinensis) 高温胁迫 转录组测序 差异表达基因 qRT-PCR
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高温胁迫对早熟梨生理效应和早期落叶的影响
《西南农业学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：测定不同高温胁迫时间对黄花梨、绿宝石梨幼苗叶片胞质膜相对透性(RMP),MDA、ASA、GSH含量,SOD、CAT、POD、APX酶活性和落叶、秋梢秋叶抽发时间及强度的影响。结果表明:在高温胁迫下,两个梨品种幼树叶片细胞质膜相对透性(RMP)持续增大,SOD、CAT、POD活性先降后升再下降,ASA含量先升后降、GSH持续上升;黄花梨叶片APX活性先降后升再下降,绿宝石叶片APX活性持续下降。高温胁迫均引起了叶片提前脱落,叶片开始脱落时间和完全脱落时间随高温胁迫时间延长而提前,高温胁迫导致了夏秋梢、夏秋叶抽发,抽发时间随胁迫时间延长而提前。
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自然高温胁迫对杂交水稻花粉育性和主要农艺性状的影响
《江西农业学报 》 2009
摘要：利用重庆市2008年10个主推品种,以Ⅱ优838作对照,通过分期播种试验,研究了杂交水稻抽穗扬花期高温对花粉育性和千粒重、结实率及单株产量的影响。结果表明,参试品种花粉成活率均受高温影响,到35℃时显著下降,不同品种之间花粉育性存在较大的差异,Q优1号>冈优725>渝优1号>Q优6号>T优300>荆楚优735。高温对千粒重、结实率和单株产量均有较大影响,在抽穗扬花期间日均温33℃和34.5℃时影响最为严重。但是不同杂交水稻品种耐高温能力差异显著,渝优1号、冈优725、Q优1号表现出较强的耐高温能力。
关键词： 水稻 高温胁迫 花粉育性 农艺性状 千粒重 结实率
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