外源NO对铜胁迫下小白菜SBPase基因表达特性及其光合速率的影响

发布时间：2017-12-16 20:40

  本文关键词：外源NO对铜胁迫下小白菜SBPase基因表达特性及其光合速率的影响

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【摘要】：【目的】本研究通过克隆小白菜光合暗反应中限制核酮糖-1,5-二磷酸(Ru BP)再生的关键酶景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(sedoheptulose-1,7-bisphosphatase,SBPase)基因,分析铜胁迫及添加外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)缓解铜胁迫时该基因的表达情况,并将其与对应处理下小白菜净光合速率(Pn)的变化情况结合在一起进行分析,以期为全面了解外源NO缓解铜胁迫植物光合作用机理提供理论依据。【方法】以小白菜品种"上海青"3~4片真叶大的幼苗为材料,采用RT-PCR技术克隆小白菜SBPase基因,铜处理浓度为200μmol/L,外源NO供体SNP浓度为300μmol/L,同时设置相关的4个对照组排除其他可能因素的干扰,在添加处理液后的0、4、8、12d上午九点测定各处理小白菜相同节位叶片的净光合速率,并利用实时荧光定量PCR技术检测在对应的处理时间及对应节位小白菜叶片中SBPase基因的表达情况。试验环境条件为光照强度200μmol/(m~2·s),光周期12 h,温度25℃/18℃。【结果】1)克隆得到小白菜SBPase基因(Genbank登录号:AHY18974.1),开放阅读框为1182 bp,编码393个氨基酸,蛋白质分子量为42.34k D,理论等电点为5.85。2)序列分析表明其含有氧化还原活性位点,包含一个具有59个氨基酸残基的叶绿体转移肽序列。小白菜SBPase基因推导的氨基酸序列与其他物种中已分离的SBPase编码的氨基酸序列具有很高的同源性。3)实时荧光定量PCR分析表明,SBPase基因在铜胁迫下的小白菜叶片中表达量下降,且随着胁迫时间的延长下降程度加剧;而在铜胁迫的基础上添加外源NO可以在一定程度上缓解铜胁迫引起的小白菜叶中SBPase基因表达量的下降。4)铜胁迫下小白菜叶片Pn显著下降,且随着胁迫时间的延长,Pn下降加剧,施加外源NO后Pn的下降得到一定程度的缓解,各处理下Pn的变化与SBPase基因表达量变化趋势一致。【结论】铜胁迫及在铜胁迫的基础上添加外源NO后小白菜叶片中SBPase基因表达量的变化,可能是影响对应条件下小白菜叶片的净光合速率变化的原因之一。
【作者单位】： 福建农林大学园艺学院;
【基金】：福建省大宗蔬菜产业体系(2012K83139294) 福建省自然科学基金(2012j01082) 福建农林大学校重点建设项目(6112c0409)资助
【分类号】：S634.3
【正文快照】： 光合作用是植物生长发育的基础,它的强弱对于植物的生长、产量及抗逆性有着重要的影响。光合暗反应又称为卡尔文循环,是高等植物碳固定的基本途径,其反应过程由Ru BP为起点至Ru BP再生结束。景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(sedoheptulose-1,7-bisphosphatase)是限制光合作用卡尔文循

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本文编号：1297417