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《掺钙碳纳米球通过调节基因表达和抗氧化机制提升玉米耐盐性》

  • 编译者： 张毅
  • 发布时间：2025-07-20

  • 5月29日，浙江大学、巴基斯坦 巴哈丁·扎卡里亚大学等机构采用木质素纳米颗粒（LNPs）掺杂氧化钙纳米颗粒（CaO NPs）合成了钙掺杂碳纳米球，该纳米球能显著缓解盐胁迫，促进盐碱化环境下植物生长，为纳米颗粒在农业中的应用提供新的策略，以维持农业可持续发展，提高作物产量。相关成果以“Green-engineered calcium-doped carbon  nanospheres enhance salt tolerance and growth in maize by modulating gene expressions and antioxidant defense mechanisms”发表在《Journal of Environmental Chemical Engineering 》上。

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    • 来源专题：转基因生物新品种培育
    • 编译者：zhangyi8606
    • 发布时间：2018-11-30
    • 非生物胁迫，特别是干旱和盐胁迫，严重影响着玉米的产量，而玉米是世界上重要的粮食作物之一。利用生物技术培育抗逆玉米是维持玉米生产的迫切需要。因此，通过分子育种寻找既能提高耐旱性又能提高耐盐性的新基因具有重要意义。本研究以玉米Cat1基因的ABRE2序列为诱饵，通过酵母单杂交筛选，从授粉后17天的玉米胚cDNA文库中鉴定出玉米ABA（脱落酸）应答元件（ABRE）结合蛋白。该蛋白命名为ABRE结合蛋白2（ABP2），属于bZIP转录因子家族。ABP2在玉米不同发育阶段的不同组织中均可检测到内源表达，可通过干旱、盐、活性氧（ROS）生成剂和ABA处理来诱导。ABP2在转基因拟南芥植株中的组成性表达增强了对干旱和盐胁迫的耐受性，提高了对ABA的敏感性。在探讨ABP2刺激非生物胁迫耐受的机制时，我们发现，在转基因植物中，组成型ABP2的表达降低了ROS水平，增强了应激反应和碳代谢相关基因的表达。简言之，我们鉴定了一种玉米bZIP转录因子，它能增强植物的耐旱性和耐盐性。
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  • 《碱蓬SSNHX1基因的过度表达增强了转基因玉米的耐盐性和耐旱性》
    • 来源专题：转基因生物新品种培育
    • 编译者：zhangyi8606
    • 发布时间：2019-04-01
    • 玉米是世界上最重要的作物之一，但在盐碱土中生长时，会受到盐分胁迫。因此，迫切需要提高玉米的耐盐性和作物产量。本研究利用农杆菌介导的转化方法，将盐碱蓬SsNHX1基因转化为玉米自交系18-599，该基因编码空泡膜Na+/H+反转运子。过表达SsNHX1基因的转基因玉米植株在NaCl梯度增加到1%的情况下显示出较少的生长迟缓，表明耐盐性增强。转基因植物耐盐性的提高还表现为种子发芽率显著提高（79%）和种子根长度抑制降低。此外，转基因植物在盐胁迫下表现出较少的生理损伤。SsNHX1基因过表达的转基因玉米比野生型（WT）植株积累了更多的钠离子和钾离子，特别是在叶片中，导致盐胁迫下叶片中钾离子/钠离子的比例更高。这一结果表明，SsNHX1高表达转基因玉米植株耐盐性的提高可能归因于SsNHX1介导的钠离子定位到液泡，并随后维持细胞溶质离子平衡。此外，SsNHX1的过度表达也提高了转基因玉米植株的耐旱性，因为再水化的转基因植株恢复到正常生长，而脱水处理后的WT植株没有正常生长。因此，基于我们的工程方法，SsNHX1是一个有希望的候选基因，可以提高玉米和其他作物的耐盐性和耐旱性。
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