甘薯對鹽脅迫的生理響應(yīng)及甜菜堿合成相關(guān)基因的克隆與表達.pdf

1、本文以不同耐鹽型甘薯（濟徐23和徐薯781）幼苗的不同組織為材料，對其在200mM NaCl脅迫下植株的地上部和根系含水量、保護酶活性、膜脂過氧化、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量等生理生化特性進行研究，分析鹽脅迫對不同耐鹽型甘薯幼苗的傷害機理以及耐鹽機制。同時，以鹽敏感型甘薯徐薯781為材料，研究了不同濃度的外源甜菜堿在NaCl脅迫下對幼苗保護酶活性、膜脂過氧化、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量變化的緩解作用，探討了外源甜菜堿對提高甘薯耐鹽性的作用機理。另外，對甘薯

2、甜菜堿生物合成途徑中兩個關(guān)鍵酶基因CMO和BADH進行了克隆并分析了逆境脅迫下的轉(zhuǎn)錄表達情況。本試驗研究結(jié)果如下:
　　(1)隨著NaCl脅迫時間的延長，兩個品種甘薯的含水量都有所下降;SOD、POD等保護酶活性先升高后降低;丙二醛、脯氨酸和甜菜堿含量在測定時間內(nèi)持續(xù)升高;甜菜堿醛脫氫酶活性也是先升高后降低。但各組織中這些生理指標變化幅度有所不同;隨脅迫時間的延長，耐鹽品種濟徐23保護酶活性、脯氨酸和甜菜堿含量、甜菜堿醛脫氫酶活性

3、變化的幅度大于鹽敏感型徐薯781，這是其耐鹽的重要原因，而含水量下降和丙二醛上升幅度，則是徐薯781較為明顯，說明NaCl脅迫對其傷害較大。
　　(2)外源甜菜堿對NaCl脅迫下甘薯鹽敏感型品種徐781有一定緩解作用。外源甜菜堿提高了保護酶活性、脯氨酸和甜菜堿含量、甜菜堿醛脫氫酶活性，降低了丙二醛的含量。比較不同濃度甜菜堿和不同處理時間下的各生理指標，發(fā)現(xiàn)處理7d，濃度為5mM時的緩解效果較好。
　　(3)比對其他物種的CM

4、O氨基酸序列，在保守區(qū)設(shè)計簡并引物，利用RT-PCR和RACE技術(shù)首次克隆到甘薯CMO基因的cDNA，全長1401bp，ORF區(qū)長1272bp，編碼423個氨基酸。甘薯CMO具有典型的2Fe-2S的結(jié)構(gòu)域，與SRPBCC家族有相似的結(jié)構(gòu)域。對甘薯CMO基因轉(zhuǎn)錄表達進行分析，發(fā)現(xiàn)其受NaCl和干旱誘導表達。不同甘薯品種CMO表達模式不同，脅迫下，濟徐23表達量先降低后升高再降低;徐781在NaCl脅迫下先升高后降低，在干旱脅迫下則是先降低

5、后升高。不同組織中CMO表達量也有所不同，表達量是葉＞莖＞根，脅迫下，各組織CMO表達量都明顯上調(diào)。
　　(4)利用RT-PCR和RACE技術(shù)克隆得到甘薯BADH基因的cDNA，全長1719bp，ORF區(qū)長1518bp，編碼505個氨基酸。甘薯BADH具有典型的ALDH_F10_BADH功能域。對甘薯BADH基因轉(zhuǎn)錄表達進行分析，發(fā)現(xiàn)其也受NaCl和干旱誘導表達，耐鹽品種濟徐23BADH表達量先升高后降低，分別在12h和6h是達到