不同生态型芦苇对碱胁迫的生理响应及相关基因表达

作     者：何禹滔 刘宁 越文杰 袁利利 黄艳 朱盼盼 胡尚连 

作者机构：西南科技大学生命科学与工程学院 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2024年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：西南科技大学国家级大学生创新训练计划项目(202310619013) 四川省应用基础研究基金项目(2022NSFSC0093)共同资助 

主　　题：芦苇 碱胁迫 抗氧化酶 叶绿素荧光 耐碱基因 

摘      要：为探究碱胁迫对芦苇的生理及分子响应机制的影响，试验以3种生态型芦苇为研究目标，探究了其在不同浓度碱性盐Na2CO3(0，75，100，125 mmol/L)胁迫处理下叶片叶绿素荧光、抗氧化酶活性等生理指标响应模式，同时利用RT-qPCR技术对芦苇不同组织部位耐碱相关功能基因PhaNHA、PhaGPX、PhaMnSOD的表达水平进行了分析。3种芦苇在Na2CO3处理下最大荧光Fm、叶绿素含量、最大光化学效率(Fv/Fm)以及实际光化学效率Y(Ⅱ)随着Na2CO3浓度的升高而不断下降，3种芦苇的膜脂过氧化程度MDA随着活性氧(H2O2)的上升不断升高；渗透调节物质含量和抗氧化酶活性在处理后存在不同变化趋势，但3种芦苇均能通过增加渗透调节物质和抗氧化酶活性来提高碱胁迫下的耐受性；从分子水平上看一定浓度碱胁迫下芦苇相关耐碱功能基因在芦苇不同部位表达的趋势和水平都具有差异。在100 mmol/L Na2CO3处理下PhaMnSOD和PhaNHA具有组织表达特异性，且在根中表达较高，可能发挥重要作用。PhaGPX则能在根、茎、叶3个部位高表达来抵御碱胁迫。芦苇在碱胁迫下具有一定的耐碱能力，其可以通过生理和分子水平的一系列变化来共同应对受到的碱胁迫。本研究结果可以为芦苇耐碱资源的开发与利用提供一定的理论依据。