甘藍(lán)型油菜低磷脅迫應(yīng)答cDNA差異表達(dá)分析.pdf

1、磷是植物所必須的人量元素之一,土壤中有效磷的濃度偏低(2-10pmol/L),已成為作物生長的重要限制因子.油菜是全球重要的油料作物之一.而油菜是對磷敏感的作物,缺磷導(dǎo)致油菜產(chǎn)量和品質(zhì)下降,因此培育耐低磷作物新材料已迫在眉睫. 為進(jìn)一步揭示油菜耐低磷機(jī)理以及其耐低磷性的遺傳基礎(chǔ),本工作以大田篩選的耐低磷油菜和磷敏感油菜品種為材料,研究磷素營養(yǎng)特征以及它們在低磷脅迫前后基因表達(dá)情況.主要工作內(nèi)容與結(jié)果如下: 1.不同基因型

2、油菜在低磷脅迫下膜脂過氧化、保護(hù)酶活性和葉綠素含量的變化研究表明耐低磷品種的SOD活性在實(shí)驗(yàn)期間相對穩(wěn)定,而低磷敏感品種在低磷脅迫初期有明顯的增加,爾后又快速下降,這表明保護(hù)酶的絕對活力與低磷脅迫無關(guān),而變化趨勢與低磷脅迫有關(guān).低磷引起耐低磷品種MDA的增量明顯小于低磷敏感品種,而葉綠素含量在整個(gè)脅迫期間并沒有顯著變化. 2.甘藍(lán)型油菜銀染mRNA差別顯示條件的建立及優(yōu)化本實(shí)驗(yàn)對油菜差別顯示體系進(jìn)行了篩選,最終獲得了優(yōu)化的差別顯

3、示體系.即RNA模板在2μg,反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物用量為1.5μl時(shí),PCR退火溫度在40℃擴(kuò)增條帶清晰. 3.甘藍(lán)型油菜低磷脅迫應(yīng)答cDNA差異表達(dá)分析本研究用銀染mRNA差異顯示技術(shù)分析了耐低磷油菜品種中油821和磷敏感品種1182在低磷脅迫前后基因的差異表達(dá)情況.共獲得差異表達(dá)cDNA片段61個(gè).從中挑選差異顯著的16個(gè)片段進(jìn)行克隆分析,它們在低磷脅迫下表達(dá)增強(qiáng)或受到抑制.bnr2與擬南芥編碼術(shù)葡聚糖轉(zhuǎn)葡糖苷酶基因相似達(dá)到85﹪.b

4、nll與推測的光合系統(tǒng)Ⅱ類型Ⅰ葉綠體a/b結(jié)合蛋白基因同源性很高,bnr3編碼的產(chǎn)物為DNA結(jié)合蛋白.低磷脅迫還調(diào)動(dòng)了蛋白質(zhì)合成與代謝(核糖體蛋白基因、RNA結(jié)合蛋白基因、葉綠體核糖體大亞基蛋白基因)及其與脅迫相關(guān)的EST'如bnr10等相關(guān)基因的差異表達(dá).還有一些未知功能的基因(6nr4,bnr6.bnr9,bnr15,bn15,bn19)還需進(jìn)一步研究. 4.差異顯示片段的半定量RT-PCR分析bnll推導(dǎo)的氨基酸序列是葉綠

5、體a/b結(jié)合蛋白靠近3'端一保守區(qū),Northern雜交及半定量RT-PCR分析表明該基因低磷脅迫6h后表達(dá)增強(qiáng).bnl4cDNA片段推測的氨基酸序列與擬南芥核糖體結(jié)構(gòu)蛋白的相似性為98﹪.RT-PCR分析表明該基因在脅迫后6h表達(dá)增強(qiáng).bn18的核苷酸序列與擬南芥的類囊體膜蛋白磷酸酯酶的基因同源性較高,且在脅迫后24h表達(dá)量最大. bnr2推測的氨基酸序列與擬南芥木葡聚糖轉(zhuǎn)葡糖苷酶(xyloglucan endotransgl