植物盐胁迫及其抗性生理研究进展

盐胁迫是制约农作物产量的主要逆境因素之一。本文综合了几年来植物盐胁迫研究的报道,对盐胁迫下植物生理生化和生长发育变化、植物自身生理系统的响应以及增强植物抗盐胁迫的方法进行综述和讨论。

油菜盐胁迫响应miRNA及其靶基因鉴定

油菜是世界上重要的油料作物之一,然而土壤盐胁迫严重抑制油菜的生长发育和籽粒产量。前人研究表明,在盐胁迫下,植物通过表达一些miRNA,并调控其靶基因的表达,进而提高植物自身的盐胁迫抗性。本研究分别在200 mmol·L^(-1) NaCl处理(T)和对照(C)条件下培养油菜,取其地上部(S)和根(R)构建了12个小RNA文库进行高通量测序。通过对全基因组的miRNA进行差异表达分析,一共鉴定到了26个差异表达的miRNA,并预测了171个相应的靶基因。结合前期转录组的基因差异表达以及本研究的miRNA差异表达结果,推测miRNA156-SPL15-WRKY、miRNA397-LAC12-木质素、miR169-NFYA5和miR399-UBC29-泛素化等通路可能参与了油菜盐胁迫抗性调控。本研究所鉴定的miRNA及其核心靶基因丰富了油菜盐胁迫抗性的表观调控机制,并为油菜盐胁迫抗性的遗传改良提供了优异的基因资源。

茉莉酸类化合物的抗逆生理作用研究进展

本文简要概述了茉莉酸类植物生长调节物质的生物合成及其生理作用,包括促进作用、抑制作用和抗逆境生理。重点阐述了茉莉酸类化合物在植物的抗高温胁迫、抗低温胁迫、抗干旱胁迫、抗盐胁迫、抗虫害胁迫等方面的研究进展。

铁皮石斛DoLEA2基因的克隆、表达及功能分析

晚期胚胎富集蛋白(late embryogenesis abundant proteins,LEA)是一种亲水、热稳定性蛋白,与植物抗逆性密切相关,研究LEA家族基因对铁皮石斛抗逆性研究具有重要意义。本研究以铁皮石斛(Dendrobium officinale)种子为材料,采用RACE技术获得全长cDNA,命名为DoLEA2(Gen Bank登录号:KY626329)。该基因全长cDNA为1 224 bp,编码313个氨基酸,具有晚期胚胎富集蛋白(LEA_2)结构域和水分胁迫高敏感响应结构域,所编码蛋白与其他物种LEA2蛋白具有较高相似性,在进化上与单子叶植物聚为一支,且与蝴蝶兰(Phalaenopsis aphrodite)亲缘关系最近。铁皮石斛DoLEA2在叶的表达量最高,根和茎次之。该基因在Escherichia coli BL21(DE3)中能够高效表达,其优化表达条件为:37℃添加终浓度0.5 mmol·L^(-1)的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropylβ-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导4 h。盐胁迫条件下与对照组相比,重组pET28a-DoLEA2菌株表现出较好的耐盐性。本研究首次获得了铁皮石斛LEA2全长cDNA序列,验证了其耐盐胁迫功能,为进一步研究铁皮石斛抗逆性分子机制提供科学依据。