高溫脅迫下菊花脂肪酸去飽和酶基因的表達(dá)與抗氧化酶活性變化.pdf

1、菊花(Chrysanthemum morifolium)為多年生草本宿根花卉，在我國的城市園林中被廣泛應(yīng)用。高溫脅迫是影響植物生長發(fā)育的重要因子，通過測定菊花根系與葉片中的脂肪酸去飽和酶基因的表達(dá)趨勢、相關(guān)性以及抗氧化酶指標(biāo)的響應(yīng)，了解菊花高溫脅迫下的響應(yīng)機(jī)理。本研究以菊花品種‘金龍騰云’為試驗(yàn)材料，選定28℃、31℃、34℃、37℃、40℃和43℃這6個(gè)處理溫度，并在每個(gè)溫度處理下設(shè)置0.5h、3h、12h和24h4個(gè)時(shí)間梯度，對(duì)菊花

2、不飽和脂肪酸合成途徑中的三個(gè)關(guān)鍵性限速酶SAD、FAD2和FAD7的基因表達(dá)進(jìn)行研究;并測定SOD、POD、CAT的抗氧化酶活性及MDA含量，分析所測的指標(biāo)變化情況，探討了高溫脅迫下菊花脂肪酸去飽和酶相關(guān)基因的表達(dá)分析與抗氧化酶指標(biāo)的變化，闡述其高溫脅迫下的響應(yīng)模式。主要研究結(jié)論如下:
　　(1)CmSAD、CmFAD2、CmFAD7基因的表達(dá)量在葉片和根系中均隨著溫度的升高而呈先升后降的趨勢，其中CmSAD、CmFAD7基因在根

3、系中的表達(dá)量均高于葉片中，根系中的最高值分別是葉片中最高值的2倍和1.9倍，這與此前研究得到的菊花低溫下的表達(dá)模式不一致。CmFAD2則相反，其在葉片中的表達(dá)量遠(yuǎn)高于根系，葉片中的最高值是根系中最高值的56.7倍。每個(gè)基因的表達(dá)量隨時(shí)間的變化趨勢則各有不同，CmSAD和CmFAD2的表達(dá)量隨處理時(shí)間增加而降低，CmFAD7的表達(dá)量隨時(shí)間的變化則不顯著。相較而言，根系中CmSAD基因受溫度的影響最顯著，根系中的CmFAD7基因受溫度的影響

4、最小;葉片中的CmFAD2的相對(duì)表達(dá)量最高，為9.55?？傮w來說，輕度高溫脅迫會(huì)導(dǎo)致菊花脂肪酸去飽和酶基因的表達(dá)量升高;中度及重度高溫脅迫會(huì)導(dǎo)致表達(dá)量降低，從而提高脂肪酸的飽和度，提高相變溫度。
　　(2)對(duì)菊花同一處理時(shí)間下的三種脂肪酸去飽和酶基因的表達(dá)量之間進(jìn)行相關(guān)性分析可得:CmFAD2的表達(dá)與CmFAD7顯著相關(guān);CmSAD與CmFAD7間具有相關(guān)性但不顯著，隨著脅迫時(shí)間的增加相關(guān)性逐漸減小;CmSAD與CmFAD2則無顯

5、著相關(guān)性。MDA與三個(gè)脂肪酸去飽和酶基因沒有顯著相關(guān)性。
　　(3)試驗(yàn)證明，在不同的高溫處理下，菊花的抗氧化酶活性響應(yīng)呈不同趨勢。試驗(yàn)中除SOD活性變化差異不明顯外，POD活性、CAT活性、MDA含量的變化均與高溫處理的溫度和時(shí)間呈顯著性相關(guān)。葉片中POD活性在葉片和根系中表現(xiàn)出不同的趨勢，在葉片中隨處理溫度的升高而先升高后降低，在34℃達(dá)到最高值，與處理時(shí)間呈正相關(guān);根系中的POD活性則隨處理溫度的升高先略有降低而后升高，且根