盐胁迫对桉树4个叶绿体基因表达的影响

盐胁迫严重影响桉树的存活和生长。以广林9号桉3月龄幼苗为材料,用不同浓度NaCl溶液(0、30、60、90、120、150mmol/L)连续灌根处理15d后,检测叶组织渗透势、叶绿素含量以及Rbcl、Accd、Ndhf、Matk4个叶绿体基因的转录情况,分析盐胁迫条件下桉树叶绿体基因的表达变化。随着NaCl浓度的增大:组织液渗透势呈上升趋势,叶绿素质量分数呈下降趋势,当NaCl浓度为150mmol/L时组织液渗透势达最高值,2136.4kPa,叶绿素质量分数最低,为2.80mg/g;Rbcl、Ndhf、Matk基因表达水平呈降低趋势,Accd基因的表达水平随盐浓度升高而呈上升趋势。90mmol/LNaCl使Accd、Ndhf、Matk基因表达应激性升高。150mmol/LNaCl严重抑制Rbcl、Ndhf、Matk基因的表达,却使Accd基因表达显著增强。结果表明:90mmol/LNaCl浓度是桉树短期耐受盐胁迫的临界点,叶绿体中不同类型基因响应盐胁迫的应答不同。     

盐胁迫对桉树(Eucalyptus)活性氧代谢和CAT基因表达的影响

桉树耐贫瘠,盐胁迫影响桉树的生长速率,严重时造成桉树枯萎死亡。本研究以‘广林9’三月龄组培苗为材料,分别用不同浓度NaCl溶液(0, 30 mmol/L, 60 mmol/L, 90 mmol/L, 120 mmol/L, 150 mmol/L)处理20天后,检测超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性、过氧化物酶(peroxidase, POD)活性、过氧化氢酶(catalase, CAT)活性、过氧化氢(hydrogen peroxide, H2O2)含量、丙二醛(malonaldehyde, MDA)质量摩尔浓度等生理指标以及CAT基因的转录变化。NaCl处理后,MDA质量摩尔浓度、H2O2含量显著升高,在90 mmol/L或120 mmol/L处达到最大值;盐胁迫下POD、SOD和CAT活性均表现为先升高后降低的趋势,并且在90 mmol/L NaCl时达到最大值。设无NaCl处理下CAT基因的表达水平为1,用qPCR (real-time quantitative PCR)方法分析不同盐胁迫下6个CAT基因的相对表达水平。随着NaCl浓度增大,CAT1、CAT2和CAT3的相对表达水平呈逐渐降低的趋势,NaCl浓度为30 mmol/L相对表达水平最高,分别为1.54、6.38和1.27;CAT5和CAT6的相对表达水平在120 mmol/L NaCl时达到最大值,分别为2.65和2.21;CAT4的相对表达水平随NaCl浓度增大而增大,并在NaCl浓度为150 mmol/L时显著升高,相对表达水平达3.31。结果表明:90~120 mmol/L NaCl浓度为桉树的耐盐胁迫的极限;盐胁迫会引起桉树ROS (Reactive oxygen species)代谢失衡,积累H2O2导致膜脂过氧化;6个CAT基因在不同盐胁迫强度下的转录变化差异显著,响应机制不尽相同。本研究可为桉树应答盐胁迫机理研究和桉树栽培管理提供参考。