国家自然科学基金(31260183)
- 作品数：9 被引量：106H指数：6
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- 基于马尾松干旱转录组的抗旱功能SSR位点分析被引量：7
- 2018年
- [目的]了解马尾松干旱胁迫转录组序列的功能分布和SSR位点分布特征,并探索与干旱关联的SSR位点。[方法]对马尾松幼苗进行持续干旱胁迫,选取干旱10、15、25 d及正常供水对照的马尾松针叶样品,通过总RNA提取、Illumina测序、raw reads去冗、Trinity拼接获得unigenes。利用Blast比对,对Unigene序列进行GO、KOG、KEGG功能注释及分类;利用Misa软件进行SSR位点批量搜寻,primer 3. 0软件进行规模化SSR引物设计;利用GOSeq(1. 10. 0)、KOBAS(v2. 0. 12)软件对差异表达的含SSR位点Unigene进行GO、KEGG显著性富集分析。[结果]马尾松转录组194 821个Unigene中,101 806个Unigene获得注释,包含64 943个GO功能注释、35 880个KOG功能注释及30 882个KEGG注释。搜寻到6 728个SSR位点,分布于6 367个Unigene中,SSR出现频率为3. 45%;重复类型以单、三、二核苷酸为主,分别占总SSR的35. 82%、33. 03%和25. 22%;重复基序以A/T、AT/AT、AG/CT、AGC/CTG、AAG/CTT为主;基序长度以10 20 bp的短序列SSR为主;基序重复次数以5～10次重复占优势;批量设计13 338对SSR引物。422个含SSR位点Unigene具有差异表达; KEGG富集分析发现,有11个含SSR位点的差异Unigene参与了光合作用、植物激素信号传导及类胡萝卜素合成等3个与干旱响应相关的代谢途径。[结论]从较高质量的马尾松转录组中获得101 806个具有注释的Unigene;从6 367个Unigene中挖掘出6 728个SSR位点; 422个含SSR位点的差异表达Unigene中筛选出11个与干旱关联的SSR功能位点,为抗旱功能基因定位及马尾松抗旱分子机制研究奠定基础。
- 杜明凤丁贵杰
- 关键词：马尾松转录组基因注释SSR基因差异表达
- 不同种源马尾松ISSR遗传结构及影响因素分析被引量：4
- 2016年
- 应用ISSR分子标记技术,对来自广西、贵州3个种源的马尾松开展遗传多样性、遗传结构及遗传距离等研究。结果表明：从100条引物中筛选出12条引物,共扩增出92个条带,86条具有多态性。 POPGENE分析显示：马尾松群体水平上的Nei’ s基因多样性指数的变化范围为0.1824~0.2065,Shannon遗传多样性指数的变化范围为0.2818~0.3178,3个群体的多态性水平差异不大；物种水平上的多态性百分率为93.48％, Nei’ s基因多样性指数为0.2842,Shannon信息指数为0.4381；表明马尾松在物种水平上具有较高水平的遗传多样性。遗传结构分析显示：马尾松的基因分化系数（ Gst）为0.3153,表明遗传变异主要来源于群体内；基因流Nm为1.0853,表明不同群体间存在一定的基因流动。 AMOVA分析显示：马尾松的遗传分化指数（ Fst）为0.246（ P＝0.001）,表明群体间已出现明显的遗传分化。 UPGMA聚类和Mantel检测结果显示：每个群体内的个体均能很好地首先聚集为一个分支,群体间的遗传距离与地理距离之间存在显著相关性（ r＝0.972, P＝0.001）。这说明马尾松在裸子植物界中具有较高水平的遗传多样性,遗传变异主要分布于群体内,群体间已出现了明显的遗传分化,这种分化并非由遗传漂变引起,可能与地理生境的差异有关。
- 杜明凤丁贵杰
- 关键词：马尾松ISSR
- 不同家系马尾松对持续干旱的响应及抗旱性被引量：19
- 2017年
- 【目的】了解持续干旱对不同家系马尾松幼苗生长和生理特征的影响,初步揭示马尾松的抗旱机制及抗旱遗传效应,比较不同家系的抗旱能力,为马尾松抗旱优良家系选育提供理论依据。【方法】以3个来自广西和贵州的2年生马尾松家系(GX01、GX02和GZ01)幼苗为试验材料,采用随机区组设计,温室土培盆栽模拟干旱环境,研究持续干旱胁迫对马尾松幼苗生长、渗透调节和抗氧化系统的影响。【结果】随干旱胁迫程度的加重,3个家系马尾松的SOD活性均呈先升后降趋势,各家系在胁迫0~10天存在显著差异(P<0.05);POD活性亦呈先升后降趋势,但家系间差异不显著(P>0.05);MDA含量变化中GX01呈先升后降趋势,GX02和GZ01呈先降后升趋势,各家系在胁迫5~20天以及第30天存在显著差异(P<0.05);脯氨酸含量变化中GZ01呈持续上升趋势,GX02和GX01呈先升后降又再升高的趋势,各家系在胁迫20~30天存在显著差异(P<0.05)。连续干旱限制马尾松苗期的生长,3个家系马尾松的苗高和地径的生长以及干物质积累均受到抑制,家系间的苗高生长、地径生长、干物质积累等均存在显著差异(P<0.05);连续干旱导致GX01和GX02的根冠比显著高于对照,GZ01亦高于对照,但差异不显著。隶属函数分析得出3个马尾松家系幼苗抗旱性GX01>GX02>GZ01;灰色关联分析发现,根冠比、苗高与抗旱性关联度最大,其次为MDA和脯氨酸含量,可作为评价抗旱性的主要指标。【结论】马尾松幼苗在轻度干旱胁迫下通过增加保护酶活性抵御干旱;在中、重度干旱胁迫下通过增加渗透调节物质抵御干旱逆境伤害;极重度干旱胁迫下,保护酶活性显著下降,MDA含量显著上升,膜质过氧化伤害严重。干旱胁迫下,马尾松幼苗通过增加地下部分生长、减少地上部分生长以适应干旱逆境。马尾松抗旱性受遗传因素控制,不同家系间抗旱性的差异可能与其不同地理环�
- 杜明凤丁贵杰赵熙州
- 关键词：马尾松干旱胁迫生理响应抗旱性
- 马尾松水通道蛋白PmPIP1基因克隆及在干旱胁迫下的表达分析被引量：8
- 2016年
- 克隆马尾松Pinus massoniana水通道蛋白(AQP),并对其生物信息学与干旱胁迫表达模式进行分析。采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)以及互补脱氧核糖核酸(c DNA)末端快速扩增(RACE)方法克隆马尾松水通道蛋白基因。采用实时荧光定量聚合酶链式反应(q RT-PCR)分析其在干旱胁迫下的响应模式。结果克隆到一个马尾松水通道蛋白基因,命名为Pm PIP1(Gen Bank登录号为KF582038)。此基因c DNA全长序列为1 301 bp,包括867 bp的完整开放阅读框,99 bp的5′末端非翻译区和335 bp的3′末端非翻译区。编码288个氨基酸残基,分子量为30.86 k D,等电点(p I)8.48。Pm PIP1与菠菜Spinacia oleracea(2b5f A)水通道蛋白结构相似。Pm PIP1含有6个跨膜区,具有膜内在蛋白(MIP)家族信号序列、高等植物高度保守序列HINPAVTFG和2个天门冬酰胺-脯氨酸-丙氨酸(NPA)保守肽段。Pm PIP1基因属质膜内在蛋白(PIPs)亚族,与挪威云杉Picea abies水通道蛋白基因亲缘关系最近,同源性达95%。q RT-PCR表明Pm PIP1受干旱胁迫诱导表达。马尾松Pm PIP1的克隆丰富了植物AQP基因的资料库,同时推测Pm PIP1基因可能参与了马尾松干旱胁迫过程。
- 蔡琼丁贵杰文晓鹏
- 关键词：植物学马尾松水通道蛋白克隆
- 马尾松PmCBL3基因的克隆及其表达分析被引量：5
- 2017年
- 【目的】为明确马尾松(Pinus massoniana)CBL基因结构特征及干旱胁迫下的表达特性,探讨该基因在马尾松抗旱调控过程中的生物学功能。【方法】以马尾松优良家系为试材,采用RT-PCR和RACE方法克隆马尾松CBL基因全长cDNA,运用生物信息学方法,分析其蛋白质性质和亲缘关系,利用荧光定量PCR分析干旱胁迫下的基因表达特性。【结果】获得马尾松的一个CBL同源基因,命名为PmCBL3,该基因cDNA序列全长1 035 bp,包括681 bp的完整开放阅读框,编码226个氨基酸。PmCBL3蛋白含4个EF-hand功能域,且相邻EF-hand功能域之间的氨基酸数目非常保守,属于EFh家族蛋白。系统进化分析表明:该蛋白与其他植物CBL同源性达62%~98%,其中与北美云杉(Picea sitchensis)CBL亲缘关系最近。qRT-PCR结果显示,PmCBL3在马尾松根中表达量最高,茎和叶次之;干旱第15天表达量最大,随干旱胁迫加剧,表达量逐渐降低。【结论】PmCBL3基因属于CBLs家族,与北美云杉亲缘关系最近。该基因响应干旱胁迫,推测其可能参与马尾松干旱逆境的应答调控。
- 蔡琼丁贵杰丁波张仁波杜明凤
- 关键词：马尾松基因克隆
- 褐环乳牛肝菌对马尾松幼苗根系构型的影响被引量：15
- 2015年
- 为探索外生菌根对植物幼苗根系构型的影响,选用褐环乳牛肝菌Sl12、Sl13接种马尾松幼苗,采用根系图像扫描分析等方法,研究了苗高、地径、根系生物量和根系构型等指标变化。结果表明:接种Sl12、Sl13与CK相比,苗高、地径和根系生物量分别极显著增加了28.9%、20.17%、63.98%和42.8%、37.82%、134.41%;根系总长度、表面积、体积和根尖数目、根冠比显著增加,比根长减少;拓扑指数差异不显著,分形维数极显著增长;2种褐环乳牛肝菌均显著促进了苗木生物量和根系生长,尤以Sl13促生效果更佳。说明褐环乳牛肝菌扩展了根系分布范围,但未改变马尾松幼苗根系分支策略。
- 翟帅帅丁贵杰王艺罗晓蔓李敏
- 关键词：马尾松褐环乳牛肝菌根系构型拓扑结构
- 马尾松菌根化苗木对干旱的生理响应及抗旱性评价被引量：23
- 2013年
- 采用温室盆栽方法,研究了持续干旱及复水处理后,接种褐环乳牛肝菌7、牛肝菌1、鸡油菌、彩色豆马勃和土生空团菌的马尾松苗木生理变化,并对菌根化苗木进行抗旱性评价.结果表明:在持续干旱条件下,马尾松苗木的丙二醛和相对质膜透性随之增加,但菌根化苗木的丙二醛和相对质膜透性均显著低于未接种苗木(对照);复水后,菌根化苗木中丙二醛和质膜透性较对照迅速降低.在持续干旱胁迫前21d,马尾松苗木超氧阴离子自由基产生速率增加,同时也诱导了菌根化苗木中过氧化物歧化酶、过氧化物酶和硝酸还原酶活性显著增加.随着胁迫时间的延长,苗木复水后的恢复能力各异.在胁迫14d复水后,苗木过氧化物歧化酶、过氧化物酶和硝酸还原酶的活性均得以恢复.菌根化苗木抗旱性的强弱为牛肝菌7>牛肝菌1>鸡油菌>土生空团菌>彩色豆马勃.过氧化物歧化酶和丙二醛与马尾松菌根化苗木抗旱性关联度较大,可以作为抗旱鉴定的主要指标.
- 王艺丁贵杰
- 关键词：马尾松菌根化苗木干旱生理响应抗旱性评价
- 马尾松谷胱甘肽过氧化物酶PmGPX6基因cDNA克隆及转化拟南芥耐旱性初步研究被引量：3
- 2016年
- [目的]克隆马尾松谷胱甘肽过氧化物酶基因,并对其进行功能研究。[方法]采用RACE技术克隆基因c DNA序列,实时荧光定量PCR检测基因在马尾松干旱胁迫下的表达模式,花序浸泡法转化拟南芥,并对转基因与野生型拟南芥的生长表型和根系生长进行分析。利用荧光显微镜技术对转基因拟南芥不定根进行GFP荧光检测。[结果]克隆到1个871 bp的GPX基因全长c DNA序列,命名为Pm GPX6。Pm GPX6包括513 bp的完整开放阅读框,编码170个氨基酸残基。Pm GPX6蛋白与油松Pt GPX蛋白同源性达95%。Pm GPX6在马尾松根中高表达,茎、叶中表达量低。在干旱胁迫下,Pm GPX6在根、茎、叶中的表达量均在第15天达到最大,随后出现下降趋势。过表达Pm GPX6与野生型拟南芥植株在正常水分条件下表型与根长差异不大,但在干旱胁迫下,转基因植株根系更长。转基因拟南芥根在蓝色光激发下能发出强烈的绿色荧光,表明Pm GPX6基因能高效表达。[结论]推测Pm GPX6可能参与马尾松干旱胁迫应答。
- 蔡琼丁贵杰文晓鹏
- 关键词：马尾松谷胱甘肽过氧化物酶转基因拟南芥
- 外生菌根对马尾松幼苗生长、生理特征和养分的影响被引量：36
- 2013年
- 研究了褐环乳牛肝菌、鸡油菌、彩色豆马勃、土生空团菌、白色豆马勃、松乳菇的接种对马尾松苗木的生长、生理代谢和养分吸收的影响,最终筛选出对马尾松幼苗促生效果较好的菌种。结果表明:(1)接种褐环乳牛肝菌、鸡油菌、彩色豆马勃和土生空团菌均能显著增加苗木的苗高、地径、侧根长、侧根数,促进苗木的生长和生物量的积累,而接种白色豆马勃和松乳菇则对马尾松苗木生长和生物量积累无显著影响,其地径生长还低于对照。(2)外生菌根促进了马尾松苗木体内水分增加,根吸收能力加强,叶绿素含量增加,硝酸还原酶活性和可溶性糖含量增加,降低了脯氨酸、丙二醛含量。(3)外生菌根促进了苗木对磷、钾养分的吸收,对马尾松幼苗氮素营养的吸收效果不显著。与对照比,所有菌根化苗木根中氮、磷、钾分配比例减少,而茎中钾的分配比例增加,叶中磷的分配比例增加。总的来看,褐环乳牛肝菌、鸡油菌、彩色豆马勃和土生空团菌无论对苗木的生长、生理、养分吸收促生效果较好,而白色豆马勃和松乳菇则促生效果较差。
- 王艺丁贵杰
- 关键词：马尾松外生菌根生理特征养分吸收
