核桃脱水素JrDHN基因对干旱胁迫的响应
2024-08-26分类号:S664.1
【部门】浙江农林大学浙江省森林芳香植物康养功能研究重点实验室 浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室
【摘要】【目的】探究奇异核桃Juglans hindsii×J. regia JrDHN过表达株系在干旱过程中体内的生理与分子响应及其分子机制,为培育核桃J. regia抗旱品种提供理论依据。【方法】对生长健壮的过表达JrDHN核桃苗(JrDHN1、2、3)进行不同时间的聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫处理,野生型奇异核桃苗(WT)为对照。从核桃苗的表型、抗氧化酶活性、活性氧含量等多方面观察过表达JrDHN株系对干旱胁迫的响应。通过荧光定量PCR(qPCR)对体内的抗旱相关基因MYB、ADH、CAM做了表达量分析。【结果】阳性植株经qPCR验证,证实JrDHN基因在核桃苗中过表达,在JrDHN1、2、3中的表达量分别为WT的2.55、1.72、1.49倍;干旱处理0~28 d下过表达株系的表型均优于WT,干旱处理14 d时,JrDHN过表达株系的气孔开度比均显著低于WT;抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性均呈先升高后降低的趋势,且在14d时达到最大值,其中JrDHN1的过氧化酶活性均高于WT,SOD及POD差异极显著(P<0.01),CAT活性差异显著(P<0.05);干旱处理28 d时叶绿素质量分数达到最小值,此时JrDHN过表达株系叶绿素极显著高于WT(P <0.01);丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子自由基(O2·-)含量随着干旱时间的延长呈逐渐上升趋势,在28 d时达到最大值,JrDHN1的MDA、H2O2和O2·-含量均极显著低于WT;抗旱相关基因MYB、ADH、CAM的表达量均呈先上升后下降的趋势,14 d时,MYB、ADH、CA基因表达量均显著高于WT(P<0.05)。【结论】JrDHN过表达转基因核桃苗在PEG模拟干旱胁迫下的表型、光合能力和抗氧化能力均强于WT,JrDHN在模拟干旱胁迫下可以有效提升抗氧化酶系统活力,清除活性氧,减少细胞受到的损伤,从而提高植株的抗旱性。图8表1参34
【关键词】核桃 干旱 JrDHN 过表达 功能分析
【基金】国家重点研发计划项目(2023YFD2200305);; 国家自然科学基金重点项目(32330069);; 国家级高等学校大学生创新创业训练计划项目(202310341073)
【所属期刊栏目】浙江农林大学学报
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