高温胁迫终止后Bt棉蕾杀虫蛋白的恢复特征及相关生理机制

作     者：刘震宇 王桂霞 李丽楠 蔡泽洲 梁潘潘 吴莘玲 张祥 陈德华 LIU Zhen-Yu;WANG Gui-Xia;LI Li-Nan;CAI Ze-Zhou;LIANG Pan-Pan;WU Xin-Ling;ZHANG Xiang;CHEN De-Hua

作者机构：扬州大学江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心 

出 版 物：《作物学报》 (Acta Agronomica Sinica)

年 卷 期：2020年第46卷第3期

页      面：440-447页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31671613) 国家现代农业产业技术体系棉花岗位专家项目(CARS-18-18) 江苏省高等教育优势学科发展计划(PAPD)资助~~ 

主　　题：Bt棉 棉蕾 高温胁迫 Bt杀虫蛋白 氮代谢 

摘      要：以大面积生产应用的Bt棉常规种‘泗抗1号’和杂交种‘泗抗3号’为材料,于扬州大学遗传生理重点实验室人工气候室,以盆栽方式设计高温胁迫试验。2017年设蕾期38℃高温持续胁迫72 h终止、2018年设38℃高温持续胁迫96 h终止处理后不同时间(0、12、24、48、72和96 h)研究棉蕾Bt杀虫蛋白表达量变化及相关氮代谢生理。结果表明,盛蕾期38℃持续胁迫72 h、96 h终止后棉蕾Bt杀虫蛋白表达量均能恢复到相应对照水平,并且恢复所需时间随胁迫持续时间的延长而增加。胁迫72 h终止后,常规种泗抗1号经72 h、杂交种泗抗3号经48 h蕾的Bt杀虫蛋白表达量与对照已无显著差异;胁迫96 h终止后,泗抗1号经96 h、泗抗3号经72 h,棉蕾Bt杀虫蛋白表达量与对照已无显著差异。相关分析表明,高温胁迫终止后,蕾中可溶性蛋白表达量、谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性、谷氨酸草酞乙酸转氨酶(GOT)活性与Bt杀虫蛋白表达量呈极显著正相关(相关系数分别为0.964**、0.981**、0.971**);而游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶的活性与Bt杀虫蛋白表达量呈极显著负相关(相关系数分别为-0.894**、-0.912**、-0.834**)。因此,生产上可根据高温持续时间预测棉蕾Bt杀虫蛋白表达量的恢复程度,合理防治棉铃虫等相关害虫。