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武汉植物园在草坪草抗寒性评价及抗寒机理研究中获进展

作者:新海燕论坛官网 发表时间:2020-11-16 05:41 浏览:次  

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  狗牙根具有植株低矮、成坪速度快、抗旱、耐践踏等优点,被广泛应用于运动场草坪、高尔夫果岭、边坡防护、庭院绿化等,被称为暖季型草坪草“当家草种”。低温是限制狗牙根推广应用的主要因子,日均温度低于16℃时狗牙根停止生长,7-10℃开始枯黄,因此开展狗牙根抗寒种质资源评价、抗寒基因(位点)发掘及功能解析等研究,具有重要理论意义和潜在应用价值。

  进展二:以上述筛选获得的耐寒和低温敏感狗牙根种质为材料,低温处理后进行RNA-Seq分析,鉴定到一个受低温显著诱导的基因CdERF1,且其在抗寒种质中表达水平更高。CdERF1基因编码的蛋白定位于细胞核内,具有转录激活活性。异源表达CdERF1能增强转基因拟南芥的耐寒性,具体表现在叶片电解质渗透率(EL)、丙二醛(MDA)、ROS含量的降低,SOD、POD酶活性的升高。而利用病毒诱导基因沉默(VIGS)方法抑制狗牙根内源CdERF1的表达,导致狗牙根对低温胁迫更加敏感。以过表达转基因拟南芥和VIGS狗牙根为材料进行RNA-Seq分析,发现狗牙根CdERF1可能通过转录调控抗氧化基因(POD)、脂转移蛋白家族基因(LTP)以及CBF2基因的表达来响应低温胁迫。研究对于了解狗牙根抗寒机理具有理论意义,为通过基因工程技术快速、精准培育耐低温狗牙根种质提供新的基因资源。相关研究成果以The Ethylene Responsive Factor CdERF1 from Bermudagrass (Cynodon dactylon) Positively Regulates Cold Tolerance为题,发表在Plant Science上。

  狗牙根具有植株低矮、成坪速度快、抗旱、耐践踏等优点,被广泛应用于运动场草坪、高尔夫果岭、边坡防护、庭院绿化等,被称为暖季型草坪草“当家草种”。低温是限制狗牙根推广应用的主要因子,日均温度低于16℃时狗牙根停止生长,7-10℃开始枯黄,因此开展狗牙根抗寒种质资源评价、抗寒基因(位点)发掘及功能解析等研究,具有重要理论意义和潜在应用价值。

  进展一:收集106份不同地理来源的狗牙根种质资源,采用蒸腾速率、生长速率、草坪质量等生理参数进行抗寒性评价,建立狗牙根种质耐寒表型数据库;利用SSR分子标记开展遗传多样性与群体结构分析;基于关联分析共鉴定到34个SSR位点与2个以上的耐寒性状相关联,为通过分子育种手段来改良狗牙根耐寒性提供科学依据。相关研究成果以Association of SSR Markers with Cold Tolerance Traits in Diverse Bermudagrass [Cynodon dactylon (L.) Pers.] Accessions为题,发表在Journal of Plant Growth Regulation上。

  进展二:以上述筛选获得的耐寒和低温敏感狗牙根种质为材料,低温处理后进行RNA-Seq分析,鉴定到一个受低温显著诱导的基因CdERF1,且其在抗寒种质中表达水平更高。CdERF1基因编码的蛋白定位于细胞核内,具有转录激活活性。异源表达CdERF1能增强转基因拟南芥的耐寒性,具体表现在叶片电解质渗透率(EL)、丙二醛(MDA)、ROS含量的降低,SOD、POD酶活性的升高。而利用病毒诱导基因沉默(VIGS)方法抑制狗牙根内源CdERF1的表达,导致狗牙根对低温胁迫更加敏感。以过表达转基因拟南芥和VIGS狗牙根为材料进行RNA-Seq分析,发现狗牙根CdERF1可能通过转录调控抗氧化基因(POD)、脂转移蛋白家族基因(LTP)以及CBF2基因的表达来响应低温胁迫。研究对于了解狗牙根抗寒机理具有理论意义,为通过基因工程技术快速、精准培育耐低温狗牙根种质提供新的基因资源。相关研究成果以The Ethylene Responsive Factor CdERF1 from Bermudagrass (Cynodon dactylon) Positively Regulates Cold Tolerance为题,发表在Plant Science上。

  进展三:对草坪草响应逆境胁迫的生理分子机制研究进展进行综述报道,相关研究成果以Mechanisms of Environmental Stress Tolerance in Turfgrass为题,发表在Agronomy上。

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