馬鈴薯葉片GalLDH基因的克隆及在溫度脅迫下的表達(dá).pdf

1、抗壞血酸(L-ascorbic acid,AsA)，是植物和大多數(shù)動(dòng)物體內(nèi)合成的一類含量豐富的己糖內(nèi)酯化合物，在植物抵抗氧化脅迫中具有重要作用。植物中AsA的重要性不僅在于它在植物抵抗氧化脅迫中具有重要作用，而且近年來的研究發(fā)現(xiàn)，AsA對(duì)于光合作用和光保護(hù)、細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂以及一些重要次生代謝物和乙烯的合成等諸多方面起著非常重要的生理功能。GalLDH是催化植物體中AsA合成的最后一步關(guān)鍵酶,對(duì)植物體中AsA的生物合成具有重要作用。為了

2、弄清馬鈴薯GalLDH因轉(zhuǎn)錄與GalLDH活性及抗壞血酸含量的關(guān)系，本試驗(yàn)在克隆馬鈴薯葉片GalLDH因的基礎(chǔ)上，研究了GalLDH在馬鈴薯不同器官和溫度脅迫下葉片轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)與GalLDH活性、抗壞血酸(AsA)和氧化型抗壞血酸(DHA)含量及抗壞血酸庫(kù)(AsA+DHA)的關(guān)系。研究結(jié)果如下： 1.通過RT-PCR技術(shù)克隆到馬鈴薯葉片GalLDH基因1738bp片段(EF125868)，與其同科番茄、煙草和辣椒GalLDH基

3、因同源性分別高達(dá)93.59％、87.21％和83.03％。 2.GalLDH基因轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)以幼葉和功能葉較高，以老葉和莖最低。AsA含量和GalLDH活性與GalLDH基因表達(dá)基本一致。 3.GalLDH基因的轉(zhuǎn)錄明顯受光的誘導(dǎo)，早晨6:00最低，到下午18:00時(shí)達(dá)最高。而GalLDH活性在12:00達(dá)最高，說明還有其它因素參與調(diào)控了GalLDH的活性。 4.光照下短時(shí)間(0h-6h)高溫脅迫(40℃)與常

4、溫(20℃)相比，馬鈴薯葉片AsA含量明顯增加，隨后隨光照時(shí)間延長(zhǎng)(6h-12h)又明顯下降；轉(zhuǎn)入黑暗之后，AsA含量又略有增加。而馬鈴薯葉片AsA含量在高溫脅迫下的變化與GalLDH基因在轉(zhuǎn)錄水平的增加及GalLDH活性的增強(qiáng)相吻合。說明高溫脅迫下GalLDH基因在轉(zhuǎn)錄水平的增加是馬鈴薯葉片AsA含量增加的主要原因。 5.光照下短時(shí)間(0h-6h)低溫脅迫(4℃)與常溫(20℃)相比，馬鈴薯葉片AsA含量明顯增加，隨后隨光照時(shí)

5、間延長(zhǎng)(6h-12h)又明顯下降；轉(zhuǎn)入黑暗之后，AsA含量又趨于穩(wěn)定，但是在低溫脅迫期間馬鈴薯葉片AsA含量始終明顯高于常溫(20℃)處理。而低溫脅迫期間馬鈴薯葉片GalLDH基因在轉(zhuǎn)錄水平和GalLDH活性始終明顯低于常溫(20℃)處理，說明低溫脅迫期間馬鈴薯葉片AsA含量的增加并非由GalLDH基因轉(zhuǎn)錄和GalLDH活性影響所致。 6.低溫脅迫下馬鈴薯葉片AsA含量始終明顯高于常溫(20℃)處理的原因與其較低的DHA含量有關(guān)