利用基因工程技术提高非生物胁迫下水稻产量的研究进展

干旱、盐、低温、高温等非生物胁迫严重影响水稻的生长发育及产量,提高非生物胁迫下水稻产量对保障国家粮食安全具有重要的现实意义。利用基因工程技术提高非生物胁迫下水稻产量是优于传统育种的有效途径。目前,已证实的可提高非生物胁迫下水稻产量的基因主要有调节基因和功能基因。文章综述了这些基因提高干旱、盐、低温、高温等单一胁迫及复合胁迫条件下水稻产量的研究进展,并分析了存在的问题,以期为水稻抗逆、高产育种提供参考。

bHLH转录因子在植物耐冷基因工程中的应用进展

植物在生长发育过程中经常遭遇低温胁迫,影响其生长发育、地理分布,降低产量、品质。bHLH(Basic helix-loop-helix)是植物中第二大转录因子家族,在植物抵御低温胁迫反应中具有重要的调控作用。阐述了植物bHLH转录因子的基本结构,综述了类似MYC(Avian myelocytoma virus)的bHLH转录因子ICE[Inducer of CBF(C-repeat binding factor)expression]和其他bHLH转录因子在植物耐冷基因工程中的应用进展,以期为bHLH转录因子在植物耐冷遗传改良、育种中的应用提供参考。

MYB转录因子在水稻抗逆基因工程中的应用进展

水稻(Oryza sativa)经常遇到干旱、高盐、低温等非生物胁迫及病虫害等生物胁迫,抑制其生长发育,甚至降低籽粒产量。MYB(myeloblastosis)在调控水稻响应各种非生物胁迫(干旱、高盐、低温等)及生物胁迫(病虫害等)反应中具有重要作用。本文阐述了水稻MYB转录因子的结构、分类及其在水稻抗旱、耐盐、耐冷、耐热、耐低磷、抗病原菌、抗虫等抗逆基因工程中的应用进展,为MYB在水稻及其他作物抗逆育种中的应用提供参考。

NAC转录因子在植物抗非生物胁迫基因工程中的应用进展

植物在生长发育过程中,经常会遭遇各种非生物胁迫,影响其生长发育甚至产量。NAC转录因子是植物特有的、最大的转录因子家族之一,在植物生长发育及抵御多种非生物胁迫反应中具有重要的调控作用。从NAC转录因子对植物的抗逆时期(生殖生长期、营养生长期)及抗逆范围(单一抗性、综合抗性)影响方面阐述了其在植物抗旱、耐盐、耐冷等基因工程中的应用进展,为NAC转录因子的利用及植物抗逆遗传改良和育种提供参考。

抗旱基因在小麦抗旱基因工程中的应用进展

干旱严重影响小麦的生长发育及产量,小麦抗旱育种是保障小麦生产的重要措施,利用基因工程技术提高小麦抗旱性是优于传统育种的有效途径。抗旱基因主要包括调节基因(蛋白激酶、蛋白酶和转录因子基因)和功能基因。目前,已证实的可提高小麦抗旱性的基因主要为转录因子基因CBF/DREB1、MYB、NAC(NAM、ATAF1、ATAF2和CUC2)、HD-Zip和WRKY等和功能基因LEA蛋白基因、甜菜碱合成酶基因和海藻糖合成酶基因等。本文从转录因子基因和功能基因2个方面概述国内外利用基因工程技术提高小麦抗旱性的研究进展,并对目前存在的问题进行分析,以期为小麦抗旱遗传改良及育种提供参考。

WRKY转录因子在植物抗旱基因工程中的应用进展

干旱是植物生长过程中经常遭受的主要环境胁迫之一,其严重抑制植物生长发育及地域分布,降低作物产量和品质。WRKY转录因子是植物特异的重要转录因子家族,其家族成员众多、功能多样,可以调控植物生长发育及对各种非生物胁迫和生物胁迫的响应,在植物抵御干旱胁迫过程中具有重要作用。本研究阐述了WRKY转录因子的基本结构特征,综述了WRKY转录因子在拟南芥、烟草、水稻、小麦、棉花、大豆、菊花等植物抗旱基因工程中的应用进展,并对存在的问题进行分析,为WRKY转录因子在植物抗旱遗传改良及育种中的应用提供理论依据。