半紅樹植物黃槿（Hibiscus tiliaceus）耐鹽相關基因表達和生理指標的比較研究.pdf

1、紅樹植物等天然耐鹽的木本植物群落對鹽脅迫環(huán)境的高度耐受性是適應性進化的一個重要體現(xiàn)。而半紅樹植物作為紅樹植物與陸生植物之間的過渡類群，可以在海岸潮間帶和內(nèi)陸兩種截然不同的生態(tài)環(huán)境中生長，因此是探討植物在種下水平對甜土、鹽土不同生境適應發(fā)生適應性進化的理想材料。 本研究選取材料為典型的半紅樹植物黃槿(Hibiscus tiliaceus)，其包含海岸和內(nèi)陸兩種不同的生態(tài)型。利用實時定量PCR技術和各種生理指標檢測手段，本研究分析了

2、黃槿兩種生態(tài)型在鹽脅迫下其耐鹽相關基因表達在時間尺度上的變化模式，檢測其鹽相關生理指標的變化趨勢，以及比較兩種黃槿的生理變化與基因表達模式的異同。 基于本實驗室以往進行的SSH文庫以及基因芯片雜交，本研究從涉及植物耐鹽機制相關的各生理過程入手，挑選關鍵基因作為研究對象；分別是關于光合作用的RCA和PsbK、關于離子平衡的NHX1、關于滲透調(diào)節(jié)的BADH和關于信號轉導的ERF等。對缺乏遺傳背景的：BADH和RCA使用近緣物種的簡并

3、引物擴增測序獲得其EST；并利用獲得的序列信息設計特異性引物進行實時定量PCR。而生理指標方面也選擇了對應的指標測量，分別用LI-6400便攜式光合作用測定系統(tǒng)測量光合作用效率、等離子體原子發(fā)射光譜測定離子濃度和傳統(tǒng)比色法測量滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)濃度等。 實時定量PCR實驗結果顯示，海岸型和內(nèi)陸型兩種黃槿的PsbK與ERF的表達模式相似，但總體表達量上海岸型比內(nèi)陸型要高。而BADH、RCA以及NHXl等在表達模式與表達量變化幅度上均顯示

4、較大差異；預示著這些基因可能跟兩種生態(tài)型耐鹽能力的功能分化相關。而在各種生理指標中，兩種生態(tài)型的變化模式相似的有可溶性多糖含量、可溶性蛋白含量，以及除了鈉離子以外的金屬離子的含量；但脯氨酸含量、光合作用效率和鈉離子含量在兩種黃槿中變化則有所差異。 綜合分子和生理方面的實驗結果，我們推斷黃槿光合作用速率的下降是由于Rubisco的活性被抑制，從而引起了對光系統(tǒng)Ⅱ的光抑制效應；海岸型黃槿在光合作用方面顯示出較大的抗鹽脅迫能力。從K<