逆境條件對(duì)龍須菜水楊酸代謝相關(guān)酶活性、基因表達(dá)及水楊酸含量的影響.pdf

1、龍須菜(Gracilariopsis lemaneiformis)是紅藻門(Rhodophyta)的一種大型經(jīng)濟(jì)海藻，具有多種經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值如提取瓊脂、食用、鮑魚養(yǎng)殖和生態(tài)修復(fù)等。目前，龍須菜在我國從北到南沿海都有養(yǎng)殖。雖然龍須菜耐高溫養(yǎng)殖品系981在我國廣東、福建等南方海域養(yǎng)殖，但夏季仍然要運(yùn)回北方渡夏保種。水楊酸(Salicylic acid，SA)是一種新型植物激素，它不僅參與了植物體內(nèi)的多種生理生化過程的調(diào)節(jié)，而且在植物抗病和抗

2、逆過程中也發(fā)揮了重要的作用。本文以龍須菜981為研究對(duì)象，主要探討了高溫、高鹽和病爛等逆境條件對(duì)其水楊酸代謝相關(guān)酶的活性、相關(guān)基因的表達(dá)及內(nèi)源水楊酸含量的影響，從而揭示SA在低等藻類植物抗生物和非生物脅迫中的作用，為龍須菜的抗逆抗病養(yǎng)殖提供理論參考。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用生化測(cè)定方法研究了不同逆境條件對(duì)龍須菜水楊酸代謝關(guān)鍵酶苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase，PAL)和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)酶β

3、-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase,β-1,3-GA)活性的影響。結(jié)果表明3組病爛龍須菜中PAL和β-1,3-GA活性分別為對(duì)照組的1.27-1.42倍和1.26-1.35倍；35‰高鹽培養(yǎng)對(duì)龍須菜PAL活性無顯著影響，但使β-1,3-GA活性分別增加為對(duì)照組的1.90倍(24h)和1.42倍(48h)；33℃高溫處理使PAL和β-1,3-GA活性均升高，分別是對(duì)照組的1.25倍和1.27倍(24h)；100μmol/L

4、 SA添加可以促進(jìn)PAL和β-1,3-GA活性的升高，但高濃度SA卻抑制了兩種酶的活性。⑵利用熒光定量 PCR方法檢測(cè)了逆境條件對(duì)龍須菜中5條基因表達(dá)變化的影響。結(jié)果表明33℃高溫誘導(dǎo)了龍須菜中熱激蛋白70家族(heat shock protein70，HSP70)、β-1,3-GA、動(dòng)物型亞鐵血紅素過氧化物酶(animal heme peroxidase，AHPX)和谷胱苷肽S-轉(zhuǎn)移酶(glutathione S-transferas

5、e，GST)基因的上調(diào)表達(dá)，而抑制了糖基水解酶16家族(glycosyl hydrolases family16，GH16)基因的表達(dá)；35‰高鹽明顯促進(jìn)龍須菜中β-1,3-GA、AHPX、GST和 GH16基因的表達(dá)，而對(duì) HSP70基因表達(dá)無影響；外源添加100μmol/L SA促進(jìn)了高溫和高鹽培養(yǎng)龍須菜 HSP70、β-1,3-GA、AHPX和GST基因的表達(dá)而顯著抑制了 GH16基因的表達(dá)。⑶利用GC-MS技術(shù)分析了逆境條件下龍

6、須菜內(nèi)源水楊酸含量的變化。結(jié)果表明在6-12h，33℃高溫促進(jìn)了內(nèi)源水楊酸含量的升高，分別是對(duì)照組的1.42倍和2.03倍，而在24～48h則抑制了內(nèi)源水楊酸含量，分別是對(duì)照組的0.70倍和0.48倍。外源水楊酸的添加促進(jìn)了高溫培養(yǎng)藻的內(nèi)源水楊酸含量的增加，為未加水楊酸組的1.62倍-2.16倍。35‰鹽度對(duì)龍須菜內(nèi)源水楊酸含量的影響與對(duì)高溫影響類似，即在48h內(nèi)先促進(jìn)再抑制其含量的升高。外源水楊酸的添加也促進(jìn)了高鹽培養(yǎng)藻的水楊酸含量增

7、加，35‰+SA組藻的水楊酸含量分別為35‰組的1.28倍-1.93倍。⑷龍須菜中PAL和β-1,3-GA活性在病害、高溫和高鹽條件下升高（高鹽條件下PAL除外），而100μmol/L SA誘導(dǎo)兩種酶活性的效果最顯著；高溫、高鹽、外源添加 SA不同程度地誘導(dǎo)促進(jìn)了β-1,3-GA、AHPX和 GST基因的表達(dá)；短期高溫和高鹽處理可以促進(jìn)龍須菜內(nèi)源水楊酸含量的提高，而添加外源SA顯著促進(jìn)了高鹽和高溫逆境下藻體內(nèi)源水楊酸含量的增加。以上結(jié)果