垂丝海棠MhMYB114-Like的克隆及其在苹果愈伤组织中的抗缺铁功能鉴定

从苹果砧木垂丝海棠(Malus halliana Koehne)中克隆得到了Mh MYB114-Like基因(序列号:LOC103405832)。该基因包含全长为602 bp的完整开放阅读框,编码200个氨基酸,蛋白质等电点为9.38。系统进化树分析表明,Mh MYB114-Like与野草莓该家族蛋白亲缘关系最近。分析Mh MYB114-Like的启动子区域发现包含干旱、光、生长素和黄化响应等顺式作用元件。荧光定量PCR分析表明,在缺铁胁迫下Mh MYB114-Like在垂丝海棠叶和根中表达水平显著上升,Mh MYB114-Like的表达明显受缺铁胁迫的诱导。将Mh MYB114-Like遗传转化‘王林’苹果愈伤组织,通过测定相关生理指标进行抗性分析发现,过量表达Mh MYB114-Like可明显提高转基因愈伤组织对缺铁胁迫的抗性。结果表明Mh MYB114-Like可响应缺铁胁迫,在抵抗缺铁胁迫中具有重要作用。     

基于转录组分析垂丝海棠响应盐碱胁迫的分子机制

以干旱盐碱生境苹果属垂丝海棠(Malus halliana Koehen)为试验材料,通过RNA-Seq测序筛选响应盐碱复合胁迫的差异表达基因,为苹果砧木耐盐碱性机制提供理论依据。以正常供水(Hoagland营养液)为对照,进行混合盐碱胁迫(Hoagland营养液+100 mmol·L^-1 NaCl+NaHCO₃)处理,RNA-Seq测序筛选差异表达基因(differentially expression gene,DEG),并对DEG进行GO(gene ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)功能富集分析。应用实时荧光定量qRT-PCR对主要通路的DEG表达模式进行验证。共鉴定出16246个DEG,其中上调7268个,下调8978个。GO分析表明,在遭受盐碱胁迫时生物过程、细胞组分和分子功能3个方面均存在较大差异。KEGG聚类分析显示,参与信号传导、碳代谢、氨基酸合成及次生代谢等相关的DEG在响应胁迫中具有关键作用,且主要集中在钙信号通路、植物激素信号传导、苯丙氨酸代谢、...     

不同抗盐性苹果砧木对盐胁迫的生理响应

探究盐胁迫对两种抗性不同苹果砧木垂丝海棠‘9-1-6’(Malus halliana Koehne)和山定子(Malus baccata Borkh)生理特性的影响,解析苹果属资源的抗盐机理。以1 a生垂丝海棠‘9-1-6’和山定子苗为试材,通过盆栽浇灌Hogland营养液的方法,在100 mM NaCl短期(3 d)和长期(40 d)胁迫下,测定光合及荧光参数、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,分析不同抗性苹果砧木响应盐胁迫的生理差异。结果表明:盐胁迫显著降低叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),使胞间CO_2浓度(Ci)、初始荧光(F_0)、非调节性能量耗散(Y(NO))和非光化学淬灭系数(qN)增加;盐胁迫下,2种砧木Tr无显著差异,垂丝海棠‘9-1-6’的Pn、Gs、F_v/F_m、ΦPSⅡ和qP均显著高于山定子,与CK相比,垂丝海棠‘9-1-6’叶片的Pn、Gs、F_v/F_m、ΦPSⅡ和qP降幅分别为58.4%、57.90%、12.90%、67.00%和48.60%,而山定子为91.90%、82.4%、83.90%、84.20%和76.40%,垂丝海棠‘9-1-6’叶片的Ci、F_0、Y(NO)和qN分别为山定子的0.76、0.78、0.61倍和0.82倍,‘9-1-6’光合电子传递速率(ETR)先升后降,而山定子的ETR持续下降,且抗盐性砧木垂丝海棠‘9-1-6’的降幅和升幅均小于盐敏感砧木山定子;盐胁迫下,垂丝海棠‘9-1-6’叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物歧化酶(POD)和抗坏血酸氧化酶(APX)活性均呈先升后降的趋势,分别为山定子的1.33、1.38倍和1.23倍;垂丝海棠‘9-1-6’调节性能量耗散(Y(NPQ))和脯氨酸(Pro)含量持续上升,与CK相比,分别上升了158.0%和87.9%,而山定子持续下降,分别为CK的69.4%和69.2%;垂丝海棠‘9-1-6’叶片抗坏血酸、蔗糖和山梨醇含量显著高于山定子,与CK相比,垂丝海棠‘9-1-6’分别上升了49.8%、39.9%和36.2%,山定子分别上升了50.2%、23.4%和18.5%;垂丝海棠‘9-1-6’叶片过氧化氢(H_2O_2)含量显著低于山定子,仅为其82.6%。高抗盐砧木垂丝海棠‘9-1-6’通过光合机制自我调节,从而保持较高的Pn和F_v/F_m,积累渗透调节物质(蔗糖、山梨醇和Pro)调节细胞的渗透平衡、提高抗氧化酶(APX、SOD、POD)活性有效清除ROS,保持膜系统相对稳定,是其应对盐胁迫的重要机理。     

2,4-表油菜素内酯对干旱胁迫下垂丝海棠生理特性的影响

以7～8叶龄的垂丝海棠实生苗为试验材料,研究外源喷施2,4-表油菜素内酯（EBR）对干旱胁迫下垂丝海棠幼苗光合及生理特性的影响。采用盆栽控水法,设置CK（正常水分）与干旱胁迫加6种浓度油菜素内酯处理,即T1(0 mg·L^-1)、T2(0.20 mg·L^-1)、T3(0.40 mg·L^-1)、T4(0.60 mg·L^-1)、T5(0.80 mg·L^-1)和T6(1.00 mg·L^-1),分别测定各处理下叶绿素含量、光合特性、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量,并进行相关性与主成分分析。随干旱胁迫时间的延长,垂丝海棠叶片的Chl a、Chl b、Chl a+b、Chl a/b、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）均呈下降趋势;胞间CO₂浓度（C_i）、丙二醛（MDA）含量和相对电导率（REC）呈上升趋势;脯氨酸（Pro）含量、超氧化物歧化酶...