Plant Physiology and Biochemistry 6

Plant Physiology and Biochemistry 61 (2012) 46e53


Contents lists available at SciVerse ScienceDirect

Plant Physiology and Biochemistry


journal h omepage: www .elsevier.co m /lo c ate/plaphy


Research article

Characterization of physiological response and identification of associated genes under heat stress in rice seedlings

Da-Wei Xue a,1, Hua Jiang b,1, Jiang Hu c,1, Xiao-Qin Zhang a, Long-Biao Guo c, Da-Li Zeng c, Guo-Jun Dong c, Guo-Chang Sun b, *, Qian Qian a, c, **

a College of Life and Environment Sciences, Hangzhou Normal University, Hangzhou 310036, China
b Institute of Plant Protection and Microbiology, Zhejiang Academy of Agricultural Science, Hangzhou 310021, China
c State Key Laboratory of Rice Biology, China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006, China


a r t i c l e i n f o

Article history:
Received 10 August 2012
Accepted 27 August 2012
Available online 5 September 2012

Keywords:
Rice (Oryza sativa L.) Heat stress
DNSH Malondialdehyde Microarray
QPCR

a b s t r a c t

Global warming, which is caused by greenhouse gas emissions, makes food crops more vulnerable to heat stress. Understanding the heat stress-related mechanisms in crops and classifying heat stress- related genes can increase our knowledge in heat-resistant molecular biology and propel develop- ments in molecular design breeding, which can help rice cope with unfavorable temperatures. In this study, we carried out a physiological analysis of rice plants after heat stress. The results show a dramatic increase in malondialdehyde contents and SOD activities. We successfully isolated 11 heat-related rice genes with known function annotation through DNSH, which is an improved SSH method for screening long cDNA fragments. The reanalysis of microarray data from public database revealed that all these genes displayed various expression patterns after heat stress, drought, cold and salt. Quantitative real- time reverse transcription PCR was also performed to validate the expression of these genes after heat stress. The expressions in 10 genes were all significantly changed except for contig 77, which is a CBL- interacting protein kinase. Several reports have been published about the members of the same gene
family.
2012 Published by Elsevier Masson SAS.

Kết quả (Việt) 2:

Sinh lý học thực vật và Hóa 61 (2012) 46e53 Nội dung danh sách có sẵn tại SciVerse ScienceDirect Sinh lý thực vật và Hóa tạp chí h omepage: www .elsevier.co m / c lo ăn / plaphy bài viết Nghiên cứu Đặc tính của phản ứng sinh lý và identi fi cation của các gen liên quan stress nhiệt trong cây lúa Da-Wei Xue một, 1, Hua Jiang b, 1, Jiang Hu c, 1, Xiao-Qin Zhang một, Long-Biao Guo c, Da-Li Zeng c, Guo-Jun Dong c, Guo-Chang Sun b, *, Qian Qian a, c, ** một trường Cao đẳng của cuộc sống và Khoa học Môi trường, Đại học Hàng Châu Normal, Hangzhou 310036, Trung Quốc b Viện Bảo vệ thực vật và vi sinh, Chiết Giang Viện Khoa học Nông nghiệp, Hangzhou 310021, Trung Quốc c State Laboratory Key Sinh học Rice, Viện Nghiên cứu lúa gạo quốc gia Trung Quốc, Hàng Châu 310.006, Trung Quốc một rticleinfo Điều lịch sử: Nhận 10 Tháng tám 2012 Accepted 27 tháng 8 năm 2012 có sẵn trực tuyến ngày 05 tháng chín năm 2012 Từ khóa: lúa (Oryza sativa L.) stress nhiệt DNSH malondialdehyde Microarray qPCR một bstract toàn cầu nóng lên, đó là do phát thải khí nhà kính, làm cho cây lương thực dễ bị stress nhiệt. Hiểu được cơ chế liên quan đến stress nhiệt trong cây trồng và phân loại gen liên quan stress- nhiệt có thể nâng cao kiến thức của chúng tôi trong sinh học phân tử chịu nhiệt và thúc đẩy những phát triển trong thiết kế giống phân tử, có thể giúp lúa đối phó với nhiệt độ không thuận lợi. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành phân tích sinh lý của cây lúa sau khi stress nhiệt. Các kết quả cho thấy một sự gia tăng đáng kể trong nội dung malondialdehyde và các hoạt động SOD. Chúng tôi phân lập thành công 11 gen lúa liên quan đến nhiệt với chức năng chú thích được biết đến thông qua DNSH, đó là một phương pháp cải thiện SSH để sàng lọc các mảnh cDNA dài. Phép phân tích các dữ liệu từ cơ sở dữ microarray công cộng đã tiết lộ rằng tất cả những gen này hiển thị mô hình biểu hiện khác nhau sau khi stress nhiệt, hạn hán, lạnh và muối. Định lượng thời gian thực bị phiên mã ngược PCR cũng được thực hiện để xác nhận sự biểu hiện của các gen này sau khi stress nhiệt. Các biểu thức trong 10 gen đều fi đáng trọng yếu thay đổi trừ Contig 77, đó là một CBL- tương tác protein kinase. Một số báo cáo đã được công bố về các thành viên của cùng một gen gia đình. 2012 đăng bởi Elsevier Masson SAS.