大豆TRK-HKT家族基因结构及逆境胁迫响应机制

植物TRK-HKT家族基因广泛介导植物Na+/K+运输,参与植物耐逆境胁迫调控。本研究以6个大豆钾利用效率差异品种为材料,利用in silico技术克隆到4个大豆TRK-HKT家族成员(Gm HKT1;1、Gm HKT1;2、Gm HKT1;3和Gm HKT1;4),采用q RT-PCR技术解析这些基因在低钾及逆境胁迫下的表达机制。结果表明,Gm HKT1;2在大豆幼苗根中对低钾胁迫的响应明显高于其他3个基因,且钾高效大豆品种这种响应更明显;同时Gm HKT1;2对不同逆境胁迫(低温、干旱、高盐和ABA)也有较强的响应。蛋白结构分析表明,仅Gm HKT1;2具有4个MPM结构域,4个保守的氨基酸残基空间上形成一个"漏斗样"结构,充当K+/Na+转运通道,通过邻近的ATP结合结构域,为K+/Na+转运提供能量。基因结构分析显示,这些基因均含3个外显子和2个内含子,不同基因间的第一个外显子和内含子片段大小差异显著,导致各基因的基因组DNA(g DNA)大小各异。启动子分析揭示,大豆TRK-HKT家族成员包含参与种子功能定位和各种激素及逆境胁迫应激反应的重要顺式作用元件;进化上该家族基因位于第一进化分支,含保守的Ser–Gly–Gly–Gly基序。     

几个小麦基因型苗期抗旱性鉴定及相关生理指标分析

为了明确小麦抗旱性与果聚糖含量和叶绿素荧光特性间的关系,选用扬麦6号、扬麦12、新春9号、Bobwhite、宁春27、CB9945、03S58、8139等8个小麦基因型,从分蘖期开始进行干旱胁迫处理,每隔一定时期取叶片测定果聚糖含量,36 d后复水,统计存活率,抽穗期测定旗叶叶绿素荧光参数.结果表明,扬麦6号干旱胁迫处理后植株存活率(60.71%)显著高于其他几个基因型(1.19%～28.57%),表现出较强的抗旱性;干旱胁迫期间,扬麦6号叶片中果聚糖舍量明显增加,而其他基因型叶片中果聚糖含量几乎没有变化;扬麦6号PSⅡ原初光能转换效率(Fv,/Fm)最高(O.7977),显著高于03S58(0.6932)、Bobwhite(0.6879)和宁春27号(0.6285);PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)也以扬麦6号最高(3.9484),显著高于Bobwhite(2.7303)、新春9号(2.7187)、03S58(2.4034)和宁春27号(2.1619).这说明小麦苗期抗旱性与果聚糖含量和叶绿素荧光特性间有一定的关系,抗旱性强的基因型干旱胁迫期间果聚糖含量、叶绿素荧光参数Fv/Fm均较高.