半紅樹植物黃槿（Hibiscus tiliaceus）耐鹽相關(guān)基因表達(dá)和生理指標(biāo)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(yīng)性進(jìn)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(yīng)發(fā)生適應(yīng)性進(jìn)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(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)和各種生理指標(biāo)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(guān)基因表達(dá)在時(shí)間尺度上的變化模式，檢測其鹽相關(guān)生理指標(biāo)的變化趨勢，以及比較兩種黃槿的生理變化與基因表達(dá)模式的異同。 基于本實(shí)驗(yàn)室以往進(jìn)行的SSH文庫以及基因芯片雜交，本研究從涉及植物耐鹽機(jī)制相關(guān)的各生理過程入手，挑選關(guān)鍵基因作為研究對象；分別是關(guān)于光合作用的RCA和PsbK、關(guān)于離子平衡的NHX1、關(guān)于滲透調(diào)節(jié)的BADH和關(guān)于信號轉(zhuǎn)導(dǎo)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(kuò)增測序獲得其EST；并利用獲得的序列信息設(shè)計(jì)特異性引物進(jìn)行實(shí)時(shí)定量PCR。而生理指標(biāo)方面也選擇了對應(yīng)的指標(biāo)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(shí)時(shí)定量PCR實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，海岸型和內(nèi)陸型兩種黃槿的PsbK與ERF的表達(dá)模式相似，但總體表達(dá)量上海岸型比內(nèi)陸型要高。而BADH、RCA以及NHXl等在表達(dá)模式與表達(dá)量變化幅度上均顯示

4、較大差異；預(yù)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(guān)。而在各種生理指標(biāo)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(yīng)；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<