干旱和铅双重胁迫对刺槐叶片有机渗透调节物质的影响

研究西北干旱、半干旱地区常见豆科木本植物刺槐(Robinia pseudoacacia)对铅胁迫的响应,为干旱地区铅污染土壤植被恢复提供依据。采用旱棚盆栽控水方法,对1年生刺槐幼苗在水分和铅双重胁迫条件下叶片内主要有机渗透调节物质的含量变化进行了研究。结果表明:刺槐叶片可溶性糖含量受干旱胁迫历时和铅胁迫持续时间影响显著;受干旱胁迫强度和铅胁迫强度影响其含量有所变化,但是不显著。干旱胁迫对刺槐脯氨酸含量和可溶性蛋白含量变化起主导作用,其中,重度干旱胁迫(田间持水量的40%)对脯氨酸影响达到显著性水平,轻度和重度干旱胁迫都对可溶性蛋白影响达到显著性水平。可溶性蛋白含量在土壤含有300mg·kg-1醋酸铅时差异显著。在干旱和铅双重胁迫作用下,刺槐可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量均有变化,但是脯氨酸和可溶性蛋白所起的渗透调节作用较大。     

水分和铅交互胁迫对国槐幼苗生理生化特性的影响

为了探讨在水分和铅交互胁迫条件下,国槐(Sophora japonicaL.)幼苗抗氧化酶系统活性及渗透调节物质含量的变化,采用盆栽实验,研究不同水分处理(土壤相对含水率为40%、60%、80%、100%)及5个铅胁迫水平(0、300、500、1000、2000mg.kg-1)交互作用对抗氧化酶活性、MDA含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量的影响。结果表明:在水分和铅的交互胁迫下,国槐幼苗叶片POD、SOD酶活性表现先升后降的趋势,与单一的水分胁迫、铅胁迫相比,交互作用对SOD、POD活性的影响规律性不明显,在一定程度上表现出协同或拮抗效应;随着水分胁迫的加剧和铅胁迫的增大,国槐幼苗叶片的MDA含量变化呈现升高的趋势。在铅含量<2000mg.kg-1条件下,交互胁迫的国槐幼苗叶片MDA含量低于单一水分胁迫处理,表明国槐在交互胁迫下受到的膜伤害比单一水分胁迫下受到的膜伤害小;国槐幼苗叶片可溶性糖含量对水分胁迫较不敏感,且随着水分胁迫的加剧和铅胁迫的增加,叶片可溶性糖含量的变化比较复杂,但总体上呈先升后降的趋势;在铅含量500mg.kg-1和40%水分胁迫处理下,可溶性糖含量显著高于对照(P<0.01),MDA含量与对照无明显差异;随着水分胁迫的加剧和铅胁迫的增大,脯氨酸含量逐渐升高;在40%水分胁迫下,重金属铅和水分胁迫对叶片中脯氨酸的积累有协同促进作用。适当的交互胁迫(铅含量300、500mg.kg-1和40%水分处理)有利于提高国槐的抗逆性。     

水分胁迫对5个树种苗木根系部分生理指标的影响

【目的】明确不同树种苗木对水分胁迫适应的差异性,探讨不同树种的抗旱性机理。【方法】以1年生侧柏、刺槐、山杏、沙棘、柠条为试验树种,在盆栽条件下,比较不同水分胁迫处理(分别为田间持水量的75%,50%和35%)对5种苗木根系可溶性蛋白、可溶性糖和游离氨基酸代谢的影响。【结果】5个树种根系可溶性蛋白含量的变化规律因树种不同而有很大差异,随水分胁迫的加剧,山杏、侧柏根系中可溶性蛋白含量呈持续增加趋势,且山杏可溶性蛋白含量最多;在重度干旱胁迫下,刺槐、柠条根系中可溶性蛋白含量急剧增加,且增幅为刺槐>柠条;而沙棘根系可溶性蛋白含量表现为,随着水分胁迫程度的增加呈先升后降的趋势,且在重度干旱处理下降至最低。随着水分胁迫强度的增加,5种苗木根系可溶性糖和游离氨基酸含量的变化趋势基本一致,均随着水分胁迫强度的增加而持续增高,其中在重度干旱胁迫时,山杏根系可溶性糖含量、游离氨基酸含量分别为20.54 mg/g,1.665μg/g,远高于其他4个树种;随着水分胁迫强度的加剧,其余4个树种侧柏、沙棘、刺槐和柠条的可溶性糖和游离氨基酸含量与对照相比,增幅分别为171.43%,141.13%,131.42%,24.42%和313%,280%,317%,289%。【结论】5个树种在水分胁迫条件下,在诱导自身体内某些溶质的合成和累积,以及干旱胁迫诱导一些特定蛋白质的合成能力上都有较大差异。综合考虑各因素认为,5个树种在合成、累积这3类溶质方面的能力由强到弱依次为山杏>侧柏>刺槐>柠条>沙棘。     

水分和铅胁迫对刺槐苗木叶片生理指标的影响

【目的】研究不同水分条件下铅胁迫对刺槐(Robinia pseudoacacia)的叶水势、细胞膜透性、植物水分代谢的影响,揭示土壤水分、铅以及二者共同作用对刺槐生理代谢的影响规律。【方法】以苗龄1年、长势一致的刺槐幼苗为供试材料,采用盆栽控水试验,测定不同水分条件下(土壤相对含水量分别为田间持水量的40%,60%,80%,100%)、铅胁迫(土壤中铅含量分别为0,300,500,1 000,2 000,3 000 mg/kg)处理刺槐苗木的叶水势、细胞膜透性和叶片相对水分亏缺的变化。【结果】土壤水分对刺槐苗木叶水势、细胞膜透性和叶片相对水分亏缺的影响明显,其中刺槐叶水势在土壤相对含水量为40%时最小;当土壤中铅含量为300~3 000 mg/kg时,刺槐细胞膜透性随着土壤相对含水量的增大呈先升高后降低再升高的趋势;刺槐叶片相对水分亏缺随土壤相对含水量的增加呈先降低后增大的趋势。相同水分条件下,铅胁迫对刺槐叶水势和叶片相对水分亏缺无显著影响,而细胞膜透性随土壤中铅含量的增加呈先降低后升高再降低的变化趋势。不同水分条件下,随着土壤中铅含量的增加刺槐叶片铅含量表现不同的变化趋势,但总体上呈上升的趋势。【结论】水分胁迫对刺槐各项生理指标影响较大,而铅胁迫只对刺槐的细胞膜透性有影响,对其他指标没有明显的影响,并且刺槐叶片可以富集土壤中的铅,说明刺槐对铅具有较强的适应能力。     

水分胁迫对冬小麦抗性物质可溶性糖与脯氨酸的影响

利用盆栽方法,通过人工调控土壤含水率,设置轻度T1(相对含水率65%～70%)、中度T2(相对含水率55%～60%)和重度T3(相对含水率45%～50%)三个水分胁迫水平,研究不同生育期水分胁迫对冬小麦脯氨酸和可溶性糖含量的变化。通过测定与分析,认为冬小麦旗叶可溶性糖和脯氨酸含量的变化与水分胁迫密切相关,是保障冬小麦在干旱条件下正常生长的抗性物质。轻度水分胁迫对可溶性糖的影响主要集中在生长前期,中度和重度水分胁迫全生育期可显著提高可溶性糖含量,特别是乳熟期,中度和重度水分处理分别比CK增加78.6%和144.0%,因此可溶性糖可能是对种子成熟有特别作用的抗性物质。水分胁迫加强游离脯氨酸含量显著增加,说明脯氨酸也是重要的抵抗干旱的活性物质。在冬小麦全生育期中,开花期脯氨酸含量比正常含量高1倍左右,说明脯氨酸可能是保障正常开花的活性物质。     

干旱和铅胁迫对刺槐和紫穗槐抗氧化酶活性的影响

通过盆栽实验,研究了铅胁迫和干旱胁迫对1 a生刺槐、紫穗槐及其紫穗槐平茬后萌条叶片抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响。结果表明:高浓度(1 000~3 000 mg·kg-1)的铅处理能提高SOD活性,低浓度(300~500 mg·kg-1)的铅处理提高了POD活性;水分和铅胁迫共同作用,刺激了各树种叶片的酶活性。综合分析,紫穗槐的抗性优于刺槐,抗铅胁迫能力紫穗槐苗木>紫穗槐萌条>刺槐苗木。     

铅胁迫对黑麦草Pb富集特性及生理代谢的影响

【目的】探讨铅胁迫对黑麦草富集特性及生理特性的影响,为铅污染土壤的植物修复提供依据。【方法】以黑麦草为试验材料,采用盆栽试验,研究土壤中不同含量(0,500,1 000,2 000,3 000mg/kg)铅胁迫下黑麦草对铅的吸收、富集规律及铅对黑麦草叶绿素、丙二醛、可溶性蛋白含量和SOD、POD、CAT活性的影响。【结果】当土壤中铅含量为500~1 000mg/kg时,黑麦草地上部干质量明显高于其他处理;而当土壤铅含量为2 000~3 000mg/kg时,黑麦草地上部干质量明显降低。随着土壤铅含量的增加,黑麦草根、茎、叶中的铅含量均明显增加,呈明显的剂量效应关系;黑麦草叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈下降趋势,可溶性蛋白含量呈上升趋势,丙二醛及SOD、POD、CAT活性呈现明显的先升后降趋势。【结论】不同铅胁迫条件下,黑麦草对铅的富集特性和生理特征有明显变化,黑麦草适用于铅含量低于1 000mg/kg污染土壤的植物修复。     

人工模拟水分胁迫对短葶山麦冬若干生理指标的影响

以盆栽的短葶山麦冬为材料,通过设置80%、65%、50%和35%土壤田间持水量(FC),研究土壤水分胁迫对短葶山麦冬碳、氮代谢若干生理指标的影响,探讨短葶山麦冬的水分适应性.结果表明,不同生育期短葶山麦冬叶片色素含量对水分胁迫响应规律不同.块根发生期,中度胁迫(50%FC)显著提高叶绿素a+b(Chla+b)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)及类胡萝卜素(Car)含量,重度胁迫(35%FC)降低了Chla+b、Chla、Chlb含量.胁迫后期,水分胁迫显著降低Chla、Chla+b及Car含量.块根膨大期之前,80%FC下叶片可溶性蛋白含量最高,但各处理间差异不显著,块根膨大期中度胁迫(50%FC)显著提高叶片可溶性蛋白含量.水分胁迫对叶片游离氨基酸含量影响因生育期而不同,至胁迫末期表现为随土壤含水量降低而减少.胁迫初期脯氨酸和可溶性糖含量各处理间差异不显著,随胁迫时间延长,中、重度胁迫显著提高脯氨酸和可溶性糖含量,有利于其抗旱.     

水分和镉交互胁迫对刺槐幼苗抗氧化酶活性的影响

为了探讨在水分和镉交互胁迫条件下,刺槐对镉的吸收代谢机理及抗氧化酶活性的变化,采用盆栽试验,研究不同水分处理(土壤含水量占田间持水量的40%、55%、70%和85%)及不同浓度的镉(10、50、100 mg·kg~(-1))交互作用对刺槐幼苗抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响,探究刺槐累积镉的主要部位。结果表明:在水分和镉的交互胁迫下,刺槐幼苗叶片SOD、POD酶活性呈先升高后降低的趋势,而MDA含量则逐渐升高;镉主要积累于刺槐幼苗的根部。适当的交互胁迫(10mg·kg~(-1)镉处理,70%和55%水分处理)有利于提高刺槐的抗逆性。     

旱后复水对刺槐苗木叶片保护酶活性和膜质过氧化的影响

【目的】研究刺槐苗木在较长时间处于水分胁迫以及解除胁迫之后的生理动态变化,对旱后复水激发刺槐的生理学补偿效应机制进行初步探讨。【方法】以1年生的刺槐苗木为材料,采用盆栽试验,以土壤相对含水率(SRW)为100.00%的处理为对照,探讨不同水分胁迫强度(土壤相对含水率87.84%,70.00%,52.16%,40.00%)胁迫30 d时以及复水2,24,48和72 h后,刺槐叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及超氧阴离子自由基(.O2-)和丙二醛(MDA)含量的变化。【结果】水分胁迫30 d后,随着水分胁迫程度的加深,刺槐叶片中.O2-和丙二醛含量均明显高于对照,同时SOD和POD活性明显提高,仍能维持较强的活性氧清除能力,其中SRW为40.00%的处理刺槐叶片SOD和POD活性较SRW为52.16%的处理低,但均高于对照。旱后复水2 h,SOD和POD活性急剧上升,.O2-和MDA含量下降幅度较大。旱后复水72 h,经过水分胁迫后的刺槐叶片抗氧化酶体系清除超氧阴离子自由基能力较对照得到加强。【结论】适度水分胁迫使刺槐苗木的抗氧化能力得到加强。     

臭氧与干旱胁迫对海南蒲桃和盆架子幼苗光合生理的影响

以海南蒲桃（Syzygium hainanense）和盆架子（Alstonia scholaris）幼苗为材料,置于开顶气室进行人工臭氧熏气和干旱处理。通过测定0 d、15 d、30 d时2种树木幼苗叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度及蒸腾速率,计算气孔限制值,分析这些指标在臭氧胁迫和干旱胁迫下的变化情况。结果显示：⑴受臭氧和干旱胁迫的影响,2种幼苗叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率随处理时间的延长呈现下降,胞间CO₂浓度和气孔限制值上升或下降,臭氧与干旱交叉胁迫的影响大于臭氧或干旱单一胁迫。在臭氧胁迫下,海南蒲桃幼苗的净光合速率下降以气孔限制为主,干旱胁迫下以非气孔限制为主。（2）盆架子幼苗在臭氧胁迫和干旱胁迫下从气孔限制转为非气孔限制,说明海南蒲桃的抗臭氧能力强于盆架子,抗旱能力不如盆架子;臭氧和干旱交叉胁迫下,2种幼苗的净光合速率下降均以非气孔限制为主,说明他们抗臭氧与干旱交叉胁迫的能力相近。     

干旱胁迫下不同品种小麦4种功能基因的表达模式及相关生理指标分析

采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)对干旱胁迫下脂质转移蛋白基因(TaLTP1)、膨胀素基因(TaEXPB23)、水通道蛋白基因(TaAQP7)和果聚糖6-果糖基转移酶基因(Ta6-SFT)在4种小麦叶片中的表达情况进行分析;通过测定相对水分质量分数和果聚糖质量分数来判断小麦生长发育状况。结果显示:干旱胁迫48h内,4种基因在不同抗旱性小麦叶片中的表达模式不同,干旱敏感型小麦中4种基因的相对表达量先上升后下降,恢复到正常水平;干旱耐受型小麦中4种基因的相对表达量先上升后下降,但仍维持较高表达水平;干旱耐受型小麦具有较高的相对水分质量分数和果聚糖累积量。以上结果表明,4种基因参与小麦干旱胁迫应答,4种基因的表达模式可以作为鉴定小麦抗旱的分子指标。本研究可为准确快速地鉴定小麦品种抗旱性提供重要分子依据。     

大百合花序分化及生理生化特征

为探究大百合花序分化进程以及发育过程中内源激素和营养物质的生理生化变化,以大百合鳞茎为试材,采用扫描电镜对大百合花序分化过程中不同阶段的形态进行观察,同时通过选择性反应/多反应监测技术(SRM/MRM)质谱分析法测定不同分化时期内源激素及可溶性糖、可溶性蛋白的含量。结果显示:大百合花序分化过程可划分为6个阶段:花序未分化期、花序原基分化初期、苞片原基分化期、小花原基分化期、花被片分化期和花芽分化完成期;花序发育过程中,吲哚-3-乙酸(IAA)和赤霉素(GAs)总体呈上升趋势,表明高水平IAA和GAs有利于花序以及花器官的分化;玉米素核苷(ZR)和水杨酸(SA)为先升后降的单峰变化,二者在分化中期起到较为积极的调控作用;1-氨基环丙烷羧酸(ACC)和茉莉酸(JA)总体呈下降趋势,推测是解除了对花序(芽)发育的抑制作用;高比值的IAA/GA₃与cZR/GA₃有利于大百合从营养生长向生殖生长转换;可溶性糖含量总体呈上升趋势,可溶性蛋白含量呈下降趋势,二者变化趋势完全相反。总体看来,ZR对大百合苞片原基和小花原基等新器官的形成起重要作用,IAA和GAs在花芽分化后期形态建成作用更显著;较高的可溶性糖含量可以促进大百合花序(芽)的发育,高水平的蛋白质是分化前期花器官形态建成的需要;大百合花序分化过程中小花发育存在渐趋同步的特点。本研究结果为大百合开花机制研究以及花期调控提供了理论依据。     

盐芥和拟南芥根系IAA与GAs应答高浓度NaCl胁迫的比较研究

【目的】比较近缘植物盐芥和拟南芥在高浓度NaCl胁迫下根的生长情况及根中内源赤霉素(GAs)及生长素吲哚乙酸(IAA)的含量变化,为进一步研究盐生植物的耐盐机制提供理论依据。【方法】选取在MS培养基上生长约1周,转接后根长相近的盐芥和拟南芥幼苗进行NaCl胁迫(NaCl浓度拟南芥为0,50,100,150,200,250,300mmol/L,盐芥为0,50,100,150,200,300,500mmol/L),测定高盐胁迫下2种植物根系的生长情况。选取在MS培养基上生长1周,移栽到蛭石/珍珠岩(体积比1∶1)的培养基上继续培养4周的拟南芥和盐芥进行高浓度NaCl胁迫(NaCl浓度为150和300mmol/L),分别于0(对照),1,4,7,10d取根样,采用酶联免疫吸附(ELISA)法测定2种植物根系内源激素GAs及IAA的含量。【结果】正常生长条件下,盐芥根系的生长速度低于拟南芥;高浓度NaCl胁迫下,盐芥与拟南芥根系的生长均受到抑制,但盐芥耐盐能力较强;高浓度NaCl胁迫下,盐芥和拟南芥根系IAA含量均呈现先下降后增加的变化趋势,而GAs含量则呈现不断增加趋势。【结论】盐芥和拟南芥均可通过积累内源IAA和GAs来应对高浓度NaCl胁迫,且盐芥在高浓度NaCl胁迫下IAA和GAs的积累量高于拟南芥。     

角果木和红海榄对低温胁迫的生理响应差异研究

【目的】研究角果木(Cerops tagal)和红海榄(Rhizophora stylosa)2种红树对不同低温胁迫生理响应的差异,为2种红树的引种造林提供依据。【方法】以角果木和红海榄2种热带红树植物的枝条为材料,对其分别进行12,8,4,0,-4和-8℃的低温胁迫处理,以常温(25℃)下的枝条为对照,测定2种红树叶片的自由水/束缚水比值、相对电导率、游离脯氨酸含量及过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)含量。【结果】随胁迫温度降低,2种红树的自由水/束缚水比值、电导率表现为温度≥0℃时小幅波动,<0℃时快速升高;POD活性和脯氨酸含量则呈先升后降的变化趋势,并于8℃达到峰值。胁迫过程中,红海榄的POD活性始终高于角果木,而自由水/束缚水比值和MDA含量始终低于角果木。【结论】角果木和红海榄通过提高酶活性和渗透调节物质的含量,来提高植物体的防御能力和减轻0℃以上的低温伤害,但2种红树均易受0℃以下低温的影响并产生冻害;红海榄的抗冷害能力强于角果木。     

AMF对镉污染条件下水稻抗逆性及根际固定性的影响

为研究丛枝菌根真菌对重金属Cd胁迫条件下水稻生长及生理过程的影响,选用两种丛枝菌根真菌(Arbuscularmy corrhizal fungi,AMF):摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)和根内球囊霉(Glomus intraradice,GI),接种在不同Cd浓度(0、0.5、1、2、5 mg·kg-1)的污染土壤中,研究两种菌剂对水稻株高、光合作用、抗逆生理过程以及Cd在植株地上及根系分配的影响。结果表明,AMF菌剂的接种显著减轻了Cd胁迫对水稻生长的抑制程度,GM组与GI组水稻株高分别比对照组提高了13.8%和10.3%,且菌剂处理有助于缓解Cd胁迫对水稻光合作用的抑制。在5 mg·kg-1Cd胁迫下,水稻叶片中MDA(丙二醛)含量显著降低,SOD(超氧化物歧化酶)活性和Pro(脯氨酸)的含量显著提高(P0.05)。两种菌剂处理下水稻对Cd的富集系数与转运系数均低于对照,表明AMF处理有助于缓解Cd对地上部分的毒害,并且促进了水稻对Cd的根际固定化过程,抑制了Cd向地上部分转移的趋势。     

水分胁迫寄主植物对莲草直胸跳甲生长发育的影响

喜旱莲子草是水陆两栖的入侵杂草,为探讨在利用其专食性天敌莲草直胸跳甲防治过程中,发现的陆生型喜旱莲子草控制效果不佳的原因,本试验从水分变化的角度,通过设置不同质量分数的聚乙二醇6000(PEG6000)(5%、10%、15%、20%和25%)模拟干旱环境,对喜旱莲子草胁迫处理后,饲喂莲草直胸跳甲幼虫和成虫,记录该跳甲取食后的发育历期、虫重、幼虫死亡情况、化蛹量及羽化量,结果表明:随着水分胁迫程度的加剧,莲草直胸跳甲1~3龄幼虫的发育历期延长,当胁迫质量分数达到25%时,各龄幼虫的发育历期均达到最长;而成虫的寿命随着水分胁迫程度增加而缩短,当胁迫程度为25%时,和对照相比寿命缩短了5.59d;不同虫态的鲜重随着胁迫质量分数的增加均有所下降,其中2龄幼虫和成虫的体重在25%时下降最显著,分别下降了3.19和2.34mg;1龄、2龄和3龄幼虫的死亡率均在胁迫质量分数为25%时达到最大,分别为对照的10.0倍、6.0倍和4.7倍;化蛹率和羽化率随着胁迫程度的加剧均降低,25%时化蛹率和羽化率最低,与对照相比分别降低了33.0%和37.5%。因此,干旱胁迫喜旱莲子草不利于莲草直胸跳甲的生长发育。     

钒胁迫下枸杞和芥菜幼苗蛋白的分子分布研究

通过G-75凝胶层析结合电泳分析,研究了不同V(Ⅴ)浓度胁迫下枸杞和芥菜的蛋白分子分布。经过凝胶层析后出现两个紫外吸收峰,第一峰主要集中在8号至15号管,第二峰集中在25号至33号管。对第一紫外吸收峰的电泳分析表明,V胁迫下植物蛋白的分子分布发生了变化:当V浓度为10 mg·L~(-1)时,枸杞根产生了分子量为58.6 KD蛋白,茎产生了分子量分别为64.5、46.9KD两种蛋白;当V浓度增大到20 mg·L~(-1),叶产生了分子量为20 KD蛋白。随着V胁迫浓度增大,芥菜中分子量为33.9 KD和36KD两条蛋白条带逐渐变浅,而27.3 KD蛋白条带逐渐加深。枸杞幼苗第一洗脱峰蛋白中V含量随V胁迫浓度增大而增加,而芥菜叶在V≥10 mg·L~(-1)时V含量降低。这与不同植物蛋白结合V的能力有关,因枸杞幼苗蛋白结合V的能力较强,生成的植物螯合肽较多,故对V有较强的耐受能力。     

辣椒疫霉可溶性蛋白和酯酶同工酶电泳分析

采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(SDS-PAGE)和PAGE电泳技术分别对安徽不同地区的46个辣椒疫霉进行可溶性蛋白和酯酶同工酶分析,从蛋白质和酶学水平上分析辣椒疫霉的生理生化特征。可溶性蛋白电泳表明,每个辣椒疫霉分离出了25~37条谱带,平均31.5条。其中具有多态性的条带共有24条,多态性比率达64.9%,可溶性蛋白图谱与地理来源相关,但与致病力不相关。酯酶同工酶PAGE电泳显示辣椒疫霉菌株各有1~8条条带,Rf值为0.05~1.00,不同辣椒疫霉菌株间某些同工酶谱带数和同一迁移率谱带的颜色和宽度差异显著,其中弱致病力菌株的条带数为1~3条,说明菌株的致病力差异可在酯酶同工酶水平上得到反映。     

棉花茉莉酸羧基甲基转移酶基因克隆及其表达分析

根据亚洲棉石系亚1号的转录组测序结果,克隆获得陆地棉品种"新陆早17号"的茉莉酸羧基甲基转移酶(jasmonic acid carboxyl methyltransferase,JMT)全长cDNA,命名为GhJMT(GenBank登录号KJ856913)。序列分析表明,GhJMT基因开放阅读框为1 116bp,编码371个氨基酸。保守结构域分析显示,该基因编码的蛋白具有甲基转移酶-7保守结构域。系统进化树分析显示,GhJMT与可可的茉莉酸甲基转移酶在同一分支,可能定位于细胞质,为不稳定亲水性蛋白。实时荧光定量PCR分析表明,2.5%PEG6000胁迫处理12h时,根中GhJMT基因的表达迅速上调并达到最大值,约为对照的2.6倍,在茎中GhJMT的表达量在9h达到最高,约为对照的2.3倍,而在叶中GhJMT表达量在3h达到最高,约为对照组的2.1倍,说明GhJMT基因表达受干旱胁迫的诱导。研究结果有助于阐明GhJMT基因表达与植物抗旱的相关性。