| 干旱条件下DCMU对高表达转C4-pepc水稻的花青素合成基因及其相关信号的影响 |
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| 引用本文： | 何亚飞,许梦洁,李霞. 干旱条件下DCMU对高表达转C4-pepc水稻的花青素合成基因及其相关信号的影响[J]. 中国生态农业学报, 2018, 26(3): 409-421 |
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| 作者姓名： | 何亚飞 许梦洁 李霞 |
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| 作者单位： | 江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心 南京 210014;南京林业大学生物与环境学院 南京 210037,江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心 南京 210014;南京晓庄学院 南京 211171,江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心 南京 210014 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（31571585）、江苏省农业科学院基本科研业务专项（ZX[16]2002）和江苏省农业科学院粮食作物研究所基金（LZS17-9）资助 |
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| 摘 要： | 为了揭示高表达转玉米C4-磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC,EC 4.1.1.31)基因水稻(PC)在耐旱中光合与花青素调节途径的内在联系,本研究以PC和未转基因野生型原种(WT)的水培苗为试验材料,在4~5叶期,通过50μmol·L-1光合抑制剂DCMU[3-(3’,4’-dich-lorophenyl)-1,1-dimethyl-urea]预处理1 h,观察其在12%PEG-6000模拟干旱处理下的表现。结果表明,在模拟干旱条件下,DCMU预处理使两种供试材料相对含水量显著下降,且PC相对含量显著高于WT;干旱处理下,两种材料的花青素含量显著升高,DCMU和干旱处理使两种材料的花青素含量下调,且PC水稻中始终伴随着较高的花青素含量。光合数据表明,与单独12%PEG-6000处理相比,DCMU联合12%PEG-6000处理显著抑制了两种水稻材料的净光合速率、气孔导度、胞间CO2含量及羧化效率,但PC的各指标显著高于WT。同时,DCMU联合12%PEG-6000处理显著下调两种供试材料的内源蔗糖含量,但PC中蔗糖含量显著高于WT。进一步研究发现PC中更高的蔗糖含量与花青素合成有关转录因子b HLH(Os B1,Os B2)、R2R3-MYB(Os C1)、COP1(constitutively photomorphogenic 1)、HY5(elongated hypocotyl 5)更高的转录水平同步,下游花青素合成相关基因Os PAL、Os CHI、Os CHS、Os F3H、Os F3’H、Os DFR、Os ANS的表达量增加。PC水稻可能通过诱导NO和Ca2(10)感受干旱信号,参与转录因子的调节,进而参与花青素合成基因的调控,合成较多的花青素,增强PC水稻对干旱逆境的响应,增强保水能力,最终表现耐旱。
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| 关 键 词： | 转C4-pepc基因水稻 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 蔗糖 花青素 DCMU 干旱 |
| 收稿时间： | 2017-07-17 |
| 修稿时间： | 2017-08-22 |
Effects of DCMU on anthocyanin synthesis genes and its related signals in C4-pepc gene overexpressed rice under drought conditions |
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| HE Yafei,XU Mengjie and LI Xia. Effects of DCMU on anthocyanin synthesis genes and its related signals in C4-pepc gene overexpressed rice under drought conditions[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2018, 26(3): 409-421 |
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| Authors: | HE Yafei XU Mengjie LI Xia |
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| Affiliation: | Institute of Food Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/Jiangsu High Quality Rice Engineering Technology Research Center/Nanjing Branch of National Center for Rice Improvement, Nanjing 210014, China;College of Biology and Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China,Institute of Food Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/Jiangsu High Quality Rice Engineering Technology Research Center/Nanjing Branch of National Center for Rice Improvement, Nanjing 210014, China;Nanjing Xiaozhuang University, Nanjing 211171, China and Institute of Food Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/Jiangsu High Quality Rice Engineering Technology Research Center/Nanjing Branch of National Center for Rice Improvement, Nanjing 210014, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | C4-pepc gene overexpressed rice Phosphoenolpyruvate carboxlase Sucrose Anthocyanin DCMU Drought |
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