弱光胁迫对烟草幼苗抗氧化系统及相关基因表达的影响

作     者：关晓溪 隋常玲 胡海军 吴亚男 吴燕 GUAN Xiao-xi;SUI Chang-ling;HU Hai-jun;WU Ya-nan;WU Yan

作者机构：遵义师范学院生物与农业科技学院 

出 版 物：《南方农业学报》 (Journal of Southern Agriculture)

年 卷 期：2019年第50卷第5期

页      面：957-963页

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFD0200509) 贵州省科技计划重点项目(黔科合支撑〔2018〕20104) 贵州省教育厅青年人才成长项目(黔教合KY字〔2016〕261) 遵义市科技局联合科技研发资金项目(遵市科合计〔2018〕10号) 

主　　题：烟草幼苗 弱光胁迫 生长发育 基因表达 

摘      要：[目的]探讨弱光胁迫对烟草幼苗抗氧化系统及相关基因表达的影响,为后续开展烟草遗传改良提供科学依据。[方法]以自然光(12000 lx)为对照(CK),设T1(7500 lx)、T2(4500 lx)和T3(2500 lx)3个弱光胁迫处理,于烟苗生长至大十字期时随机取样测定不同光照处理下烟草幼苗的抗氧化系统相关指标,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测调控响应光信号内源物质相关基因的差异表达模式,并分析基因表达对胁迫抗性的影响。[结果]一定程度的弱光(7500和4500 lx)胁迫可使烟苗叶片的脯氨酸(Pro)含量上升,可溶性蛋白含量下降,丙二醛(MDA)含量升高,超氧阴离子产生速率提高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性提高;而重度弱光(2500 lx)胁迫导致抗氧化酶活性大幅度下降,证明重度弱光导致烟苗生长过弱,其体内的防御酶系统不足以抵抗逆境胁迫。在此过程中,烟草生长素早期反应基因GH3.6、过氧化物酶类似物基因peroxidase P7-like和细胞色素基因P450的表达均在轻度弱光(7500 lx)胁迫时下调,在重度弱光(2500 lx)胁迫时进一步下调;抗病蛋白基因RGA3在重度弱光胁迫下显著下调(P0.05)。[结论]一定程度的弱光胁迫能激活烟草幼苗抗氧化系统,抑制幼苗内源物质相关基因的表达,推测其参与了烟草的光信号应激反应。