马铃薯干旱相关microRNA的鉴定及其表达分析

马铃薯是世界第三大粮食作物,随着气候变暖以及淡水资源短缺,干旱成为制约其生长发育的重要因素。为了明确马铃薯响应干旱胁迫相关的microRNA(miRNA)及其靶基因的调控模式,利用small RNA测序技术、生物信息学方法和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,对20%PEG6000模拟干旱处理0,1,3,6,12,24和48 h共7个时间点马铃薯组培幼苗的sRNA进行高通量测序、筛选和鉴定。从7个处理2个生物学重复共计14个样本中鉴定到621个miRNAs,包括308个已知miRNAs和313个新预测的miRNAs。其中250个已知miRNAs属于69个家族,166个新的miRNAs属于59个家族。miRNA长度分布在20~24 nt,其中主要集中在21和24 nt。差异表达分析共鉴定到40个差异表达的miRNAs,包括16个已知miRNAs和24个新的miRNAs。联合靶基因预测结果和干旱转录组数据,分别对16个已知和17个新miRNAs的81个和70个靶基因进行了功能注释,其主要参与生长代谢、胁迫响应、氧化还原反应及生物合成等过程;qRT-PCR分析结果与测序结果基本一致。研究为进一步挖掘马铃薯响应干旱胁迫的miRNA,以及阐明马铃薯中miRNA参与干旱响应的分子机制提供理论依据。

外源水杨酸对烟草幼苗低温胁迫的缓解效应

为探究外源水杨酸(SA)对烤烟在低温胁迫下的缓解作用,运用人工气候培养箱模拟4℃低温,设置SA(质量浓度10、25、50、100、150 mg/L)对盆栽K326烟草幼苗进行连续3 d根灌预处理,随后再进行连续4 d的低温处理,以常温(25℃)作为正向对照(CK),以4℃低温且未施用外源SA处理为负向对照(CK0),测定烟草叶片的相对电导率、丙二醛(MDA)含量、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性、非酶抗氧化剂含量等指标。结果表明:4℃胁迫前根施3 d SA预处理下的烟草幼苗,在随后持续4 d的低温胁迫后,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均显著提高,这3种保护酶分别在50、10、25 mg/L SA处理下活性最高;谷胱甘肽还原酶(GR)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性增强,其中GR和APX活性分别在根施100 mg/L和50 mg/L SA处理下达到最大值;低温胁迫下烟草幼苗可溶性糖(SS)含量在10 mg/L SA处理下较CK0提高了17.46%,可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)、抗坏血酸(ASA)在50 mg/L SA处理下含量均达到最高,较CK0分别提升了30.35%、316.44%和31.21%,还原型谷胱甘肽(GSH)含量在25 mg/L SA处理下较CK0显著提高了51.38%,这些指标的提升,缓解了REC和MDA含量在低温胁迫下的上升。抗寒性隶属函数分析表明,50 mg/L的SA预处理对4℃低温胁迫下的K326具有最大缓解效应。

外源甜菜碱对低温胁迫下烟草幼苗生理特性的影响

【目的】探索外源甜菜碱对低温胁迫下烤烟幼苗生理特性的影响。【方法】以红花大金元和K326为材料进行盆栽试验,以在室温环境不施加外源甜菜碱条件下生长的烟草幼苗为正向对照(CK),以4℃低温胁迫下未施用外源甜菜碱溶液处理的烟草幼苗为负向对照(CK_0),设置5个外源甜菜碱浓度(0.012 5、0.050 0、0.100 0、0.150 0和0.200 0 mol/L)对4℃低温胁迫3 d的烟草幼苗进行灌根处理,对渗透物质含量、抗氧化酶活性、多酚代谢相关酶及总酚含量等指标进行测定。【结果】施用外源甜菜碱可对低温胁迫下烟草的一系列生理指标产生影响:可提高过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)的活性;提高多酚含量以及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性;使可溶性糖和可溶性蛋白的积累增加;使丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O_2~-)的含量以及电解质渗透率得到抑制。【结论】4℃低温胁迫下,红花大金元根施0.150 0 mol/L、K326施0.100 0 mol/L外源甜菜碱具有最大缓解效应。