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文檔簡介
1、為解析煙草葉面腺毛發(fā)育及類萜代謝規(guī)律,本文利用超微觀察技術、RT-PCR技術以及GC/MS分析技術,對分泌型、非分泌型等不同類型煙草腺毛在形態(tài)結構、基因表達和類萜代謝等不同水平進行了比較研究;并以栽培品種“中煙100”為材料,研究了煙草腺毛在MeJA誘導下的防御反應機制,探討了在不同光質(zhì)、光強、光周期條件下以及UV-B脅迫下腺毛形態(tài)發(fā)育和物質(zhì)代謝變化規(guī)律。主要結果如下:
1.不同類型煙草腺毛在形態(tài)結構、基因表達、物質(zhì)代謝以及蚜
2、蟲抗性等方面具有顯著差異。從形態(tài)上看,T.I1068腺毛為長柄有頭分泌型腺毛,腺頭由多個胞質(zhì)稠密、富含葉綠體的細胞構成,腺毛分泌物聚合成囊狀將腺頭整個包裹;T.I1406的腺毛形態(tài)與T.I1068相近,同為長柄多細胞腺頭腺毛,但顯微觀察腺頭外部沒有分泌物囊;I35表面多為無頭保護毛,胞質(zhì)稀薄且缺少葉綠體。葉面化學分析表明,葉面化學組分和含量以T.I1068為最高,T.I1406次之,I35為最少,主要差異表現(xiàn)在西柏烷類二萜化合物的含量上
3、。RT-PCR分析表明,T.I1068中MEP途徑及二萜代謝相關基因轉(zhuǎn)錄水平的表達整體較強,T.I1406中西柏三烯一醇合成酶(CBT)表達缺失,I35中二萜代謝相關基因低表達,MVA及倍半萜相關基因高表達。蚜蟲嗜好性分析表明,T.I1068的蚜蟲抗性高于T.I1406和I35,說明葉面化學有助于防御蚜蟲侵襲。
2.采用茉莉酸甲酯(MeJA)噴施“中煙100”幼苗,并對處理后葉片腺毛密度類型、葉面化學成分、腺毛基因表達及蚜蟲抗
4、性進行了研究。結果表明:處理使煙株新生葉片腺毛密度增加,長柄有腺頭密度提高達到顯著水平;葉片對蚜蟲的驅(qū)避作用增強;葉面化學物質(zhì)含量升高,并在處理第7d達到最大值,且西柏烷類化合物含量升高幅度最大;腺毛基因表達分析表明,MeJA作用下葉面腺毛雙萜代謝相關基因DXR、CBT和CYP71D16在轉(zhuǎn)錄水平上并沒有明顯變化,猜測這是因為MeJA誘導了腺毛物質(zhì)的合成和分泌的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。
3.光照條件對腺毛形態(tài)發(fā)育和物質(zhì)代謝有較大影響。(1
5、)光質(zhì):紅光下腺毛密度顯著低于白光和藍光,且差異主要由長柄腺毛引起;白光下葉面西柏烷類化合物總量高于其它兩種光質(zhì),但基因表達分析表明,三種光質(zhì)條件下二萜代謝相關基因表達差異不顯著,說明不同光質(zhì)下腺毛分泌物的差異主要由腺毛密度引起。(2)光強:中等光強下(9610Lx)葉面腺毛密度最大,腺頭細胞發(fā)育充分,葉綠素積累豐富,西柏烷類化合物含量較高;而強光(15380Lx)和弱光(7500Lx)下的煙苗,腺毛密度小,柄細胞發(fā)達,腺頭細胞較發(fā)育受
6、阻,細胞質(zhì)稀少,色澤淺淡,西柏烷類化合物含量較低,但弱光下西柏烷類化合物合成相關基因呈現(xiàn)高表達。(3)光周期:長日照(16h光照/8h黑暗)下腺柄及腺頭細胞均為多細胞,腺頭細胞胞質(zhì)稠密,富含葉綠體,腺毛分泌能力強,二萜代謝相關基因表達旺盛;短日照(8h光照/16h黑暗)下腺柄和腺頭細胞數(shù)目較少,腺頭細胞胞質(zhì)較稀薄,葉綠體含量較低,腺毛分泌物含量少,腺毛基因表達以倍半萜合成代謝為主。(4) UV-B: UV-B處理使腺毛密度增加,腺毛分泌
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