干旱胁迫下葡萄叶片气孔导度和水势动态的变化规律

为探讨气孔导度对叶片水势的响应及其反馈调节机制,本研究以葡萄为试材,对不同节位叶片气孔导度和水势变化的规律及其相互关系进行了分析。结果显示,在浇水良好的条件下,不同节位叶片水势没有差异,但气孔导度却随着叶片节位升高而增大。部分根系在干旱的早期(停止浇水4d内),也就是在叶片水势还没有明显下降时气孔导度即开始大幅度下降,意味着此时气孔导度的变化可能是由系统化学信号操纵的;在干旱的中期(停止浇水7d左右),气孔导度和叶片水势随叶片节位变化呈明显的直线负相关。在整根干旱胁迫下,气孔导度随叶片水势的下降而急剧下降,两者呈现显著的指数关系。结果表明:葡萄不同节位叶片对干旱胁迫响应的敏感度不同,且在干旱的不同时期及不同条件下,叶片水势和系统化学信号对气孔运动起着协同调控的作用,这些结果对深入解析葡萄等藤本植物抗旱的生理机制提供了重要信息。

NCED3基因的持续诱导及ABA合成与代谢的协同调控在拟南芥ABA信号积累中的作用

ABA作为逆境信号在植物抗逆特别是抗旱中起着重要的作用.由于ABA生物合成是ABA信号产生的根本基础,因此ABA合成关键酶基因NCED3的启动一直被认为是操纵ABA信号产生的惟一机制.本研究报道了ABA信号累积中ABA代谢和合成的协同操纵机制.结果表明,水分胁迫可导致拟南芥叶片中ABA水平急剧增加,且在长期干旱胁迫情况下,ABA累积的最高水平始终处于一个相对稳定的状态.无论是胁迫还是非胁迫状态下,ABA代谢都呈现指数递减规律,且其代谢的半衰期没有太大的变化,这意味着干旱条件下ABA的绝对代谢速率将随ABA水平上升而急剧加快,由此可以推断ABA信号的产生是一个由多酶共同操纵的系统控制,且NCED3的持续诱导是ABA信号稳定积累的前提.进一步研究表明,干旱可诱导一系列ABA合成酶的基因表达,其中包括NCED3,AAO3和ABA3等.伴随ABA的持续积累,NCED3,AAO3和ABA3的基因始终处于诱导表达状态.ABA代谢研究和基因表达分析结果相互印证,共同揭示ABA信号的产生机制是一个由多酶共同参与,且以ABA合成关键酶基因持续诱导为前提的操纵机制,其中ABA代谢在ABA信号的操纵中起着重要的作用.

SlDREB1B过量表达可促进番茄果实发育及成熟

为探讨DREBs在果实发育及成熟调控中的作用及机理,以番茄‘Micro-Tom’为试材,克隆得到1个DREBs转录因子SlDREB1B。研究证实,在果实中SlDREB1B的表达可受脱水胁迫和温度胁迫诱导。将SlDREB1B构建到带有e-GFP报告基因的载体上,采用叶盘法将SlDREB1B基因转入番茄,经报告基因筛选和SlDREB1B表达检测,成功获得转基因阳性植株。和转空载基因的植株相比,转SlDREB1B植株的果实发育和成熟进程明显加速。进一步分析表明,SlDREB1B的过量表达,可调控一系列与果实发育和成熟相关的基因表达,其中,色素合成相关基因和果实软化相关基因的表达受到强烈诱导,说明SlDREB1B可通过调节果实成熟相关基因的表达影响番茄果实发育和成熟进程。

草莓果实中七次跨膜受体蛋白生物信息学及时空表达特征分析

以草莓为试材,基于拟南芥(Arabidopsis thaliana)、人(Homo sapiens)和家鼠(Mus musculus)等数据库信息,采用同源比对方法,结合ClustalX 2.0序列比对及MEGA 5.0系统进化树分析,对草莓基因组中7TMR的基础生物信息进行了分析。结果表明,草莓基因组中含有84个7TMR,包括23个亚家族。半定量RT-PCR分析表明,该家族全部成员中有33个成员随果实发育表达量明显上调,17个成员表达量明显下调;Real-time PCR分析进一步确认,部分7TMR成员的基因表达与果实发育及成熟过程的整个进程有着密切的关系。此外还发现,草莓中7TMR家族中含有一类特殊的亚家族蛋白,该亚家族与人和家鼠中的脂联素受体高度同源,表明草莓中7TMR存在着非G-蛋白偶联信号转导途径。草莓中类似脂联素受体亚家族ADIPOR包含5个成员,对这5个成员的时空表达和刺激应答进行了分析,发现其中某些成员不仅与果实发育进程关系密切,且对糖信号应答,暗示着该类蛋白在草莓果实发育和成熟调控中可能起着重要作用。