张一南
- 作品数：4 被引量：13H指数：2
- 供职机构：北京林业大学生物科学与技术学院更多>>
- 发文基金：北京市自然科学基金国家自然科学基金高等学校学科创新引智计划更多>>
- 相关领域：农业科学生物学更多>>
- 胡杨PeAPY1和PeAPY2调控拟南芥耐盐机制研究被引量：4
- 2017年
- 本文研究了胡杨apyrase基因(Pe APY1和Pe APY2)对植物耐盐性的影响。以Pe APY1和Pe APY2过表达拟南芥、拟南芥Atapy1和Atapy2突变体、野生型(WT)拟南芥及空载体(VC)为实验材料,研究盐胁迫条件下的植物根长、相对电导率、细胞活力、H_2O_2水平、eATP浓度、抗氧化酶活性的变化。研究结果显示:低盐浓度(50 mmol/L NaCl)对拟南芥各基因型的生长和生理生化指标没有显著影响;而高盐浓度(100 mmol/L NaCl)抑制了各株系的根长生长、细胞活力和抗氧化酶(超氧化物歧化酶/SOD、抗坏血酸过氧化酶/APX、过氧化氢酶/CAT)活性,却提高了相对电导率、H_2O_2水平和eATP浓度。但与Atapy突变体株系相比较,Pe APY过表达株系受高盐胁迫的影响较小。主要是由于Pe APY1/2的过表达提高了apyrase酶活,下调了eATP浓度及其诱发的活性氧水平,同时,过表达株系还通过保持抗氧化酶活性来抑制H_2O_2的水平,从而降低活性氧及其对膜脂的过氧化,保持了膜的稳定性、细胞活力和生长,最终提高了植物耐盐性。
- 邓佳音张艳丽张一南赵瑞李金克周晓阳刘香芬陈少良
- 关键词：盐胁迫膜透性胞外ATPH2O2
- 过表达胡杨PeRIN4基因拟南芥提高质膜H^+-ATPase活性和耐盐性被引量：8
- 2017年
- 本文克隆了RIN4(RPM1-interacting protein 4)在胡杨中的同源基因PeRIN4,并在拟南芥中进行过表达,通过研究转基因株系的耐盐表型、质膜H^+-ATPsae活性及H^+、Na^+、K^+等的动态离子流,揭示了PeRIN4基因在植物响应和适应盐胁迫环境中的作用。利用定位载体p Green0029-PeRIN4-GFP瞬时转化拟南芥叶肉细胞原生质体的方法,对胡杨PeRIN4蛋白进行亚细胞定位,发现该蛋白定位在细胞的胞质中。耐盐表型实验结果显示,在100 mmol/L NaCl处理下,拟南芥PeRIN4过表达株系(OE1和OE8)的生存率和根长均明显高于野生型(WT)和转空载体拟南芥(VC),说明PeRIN4基因能够提高拟南芥的耐盐性。与WT和VC相比,拟南芥PeRIN4过表达株系质膜H^+-ATPsae的活性较高。动态离子流数据显示,在盐胁迫下,PeRIN4过表达株系外排H^+和Na^+离子的能力强于野生型和转空载体拟南芥,然而K+的外流却弱于WT和VC。因此,PeRIN4蛋白具有调节质膜H^+-ATPsae活性的功能。拟南芥质膜H^+-ATPsae活性的提高主要有两方面的作用:一是可以增强H+泵的质子动力势,驱动Na^+/H^+逆向转运蛋白,提高Na^+外排的能力;二是抑制质膜的去极化,减少K+离子通过去极化激活的外向型K^+通道(DA-KORCs)和非选择性阳离子通道(DA-NSCCs)外流,维持了K^+/Na^+平衡,从而提高PeRIN4转基因拟南芥的耐盐性。
- 张一南王洋张会龙尧俊邓佳音赵瑞沈昕陈少良
- 关键词：耐盐性转基因拟南芥
- 胡杨PeAPY2基因的克隆及其转化细胞的耐盐性分析被引量：2
- 2013年
- 从胡杨（Populus euphratica Oliv.）抗盐碱能力强于其它种类杨树。本实验室前期对胡杨的研究表明：盐胁迫下,胡杨腺苷三磷酸双磷酸水解酶基因（PeAPY）的转录水平上调,预示该基因可能在胡杨应对盐胁迫中发挥作用。本研究利用RT-PCR方法克隆了胡杨腺苷三磷酸双磷酸水解酶PeAPY2基因,将该基因在烟草BY-2细胞中过表达,分析PeAPY2基因与植物耐盐性的关系。结果证明,PeAPY2编码腺苷三磷酸双磷酸水解酶,其ORF区长为1404bp,编码467个氨基酸。对转PeAPY2基因的烟草BY-2细胞及野生型烟草BY-2细胞进行长期盐处理,结果表明,烟草BY-2细胞过表达PeAPY2基因后提高了耐盐性,但并没有明显改善由甘露醇（200~600mmol/L）引起的渗透胁迫。盐处理（50~150mmol/L,NaCl）2周后,野生型BY-2细胞鲜重和干重都低于转PeAPY2基因的烟草细胞。转基因细胞跟野生型细胞相比,Na＋的上升幅度较小,而K＋的下降幅度也较小。随着盐胁迫时间的延长,转基因细胞膜透性低于野生型细胞,在盐胁迫下细胞活力高于野生型细胞。说明烟草BY-2细胞过表达PeAPY2基因后改善了其对盐的耐受性,这对深入研究PeAPY2基因在胡杨耐盐机制中的作用具有重要的意义。
- 刘丹丹邓澍荣张一南张旋孙健王美娟赵瑞荆艳萍沈昕陈少良
- 关键词：抗盐
- 过表达胡杨PeAnn1负调控拟南芥的抗旱性被引量：2
- 2020年
- 【目的】Annexins是原核生物和真核生物中普遍存在的一大类膜联蛋白家族,能够参与氧化胁迫、热胁迫、干旱胁迫和盐胁迫等许多胁迫响应过程。但在胡杨中,对膜联蛋白家族在抗逆性中的作用情况还缺乏了解。本文研究胡杨Anneixn1在植物耐受渗透胁迫和干旱中的作用。【方法】本研究对渗透胁迫诱导的PeAnn1基因表达进行检测,对Pe Ann1进行相关生物信息学分析,与毛白杨、拟南芥、大豆和水稻膜联蛋白基因家族成员进行序列比对和系统进化树分析,以过表达PeAnn1拟南芥(PeAnn1-OE1和PeAnn1-OE2)、Annexin1突变体(atann1)和野生型拟南芥(WT)为实验材料,利用不同浓度甘露醇处理(0、150、200、250、300 mmol/L)模拟渗透胁迫,并对各株系进行土壤干旱和复水处理,测定了不同处理株系的萌发率、根长、叶绿素含量及荧光参数、过氧化氢含量、抗氧化酶活性和基因表达等指标,分析了不同基因型拟南芥的抗旱性。【结果】短期渗透胁迫处理诱导了胡杨叶片中PeAnn1基因的上调表达。PeAnn1基因序列与毛白杨PtAnn1相似度最高,与PtAnn1亲缘关系较近。在甘露醇培养基上,过表达PeAnn1拟南芥的生存率和根长生长受到明显的抑制,且随着甘露醇浓度的升高,差异显著(P <0.05)。土壤干旱8 d后测得的转基因拟南芥的叶绿素SPAD值、PSⅡ最大光量子效率(F_v/F_m)、实际光合量子产量(ΦPSⅡ)和相对电子传递速率(ETR)均显著低于野生型和突变体(P <0.05)。复水后,PeAnn1转基因拟南芥光合参数的恢复程度也较低。在渗透胁迫下,转基因植株抗氧化物酶SOD、POD、CAT的活性以及编码基因的表达量显著低于野生型和突变体,不能清除过多活性氧,导致氧化伤害。【结论】以上结果表明,过表达PeAnn1降低了拟南芥对水分逆境的抗性。
- 武霞张一南赵楠张莹赵瑞李金克周晓阳陈少良
- 关键词：膜联蛋白抗旱性转基因拟南芥
