不同光質(zhì)下大豆質(zhì)體末端氧化酶及功能相關(guān)基因表達(dá)的研究.pdf

1、本研究以南方玉米-大豆帶狀復(fù)合種植模式為背景，選擇強(qiáng)耐蔭“貢選1號(hào)”和弱耐蔭“南032-4”兩個(gè)大豆品種為試驗(yàn)材料，以日光燈和LED燈為光源。在白光、紅光、藍(lán)光、紅光-遠(yuǎn)紅光四種光質(zhì)條件下，測定了大豆幼苗葉片中質(zhì)體末端氧化酶(PTOX)及其功能相關(guān)基因（與環(huán)式電子傳遞相關(guān)基因PGR5、NDH-H，與類胡蘿卜素合成相關(guān)基因PDS、ZDS，暗反應(yīng)基因RbcS以及AOX相關(guān)基因AOX1、AOX2a、AOX2b）的表達(dá)水平的變化情況;在模擬大田

2、套作光質(zhì)（紅光∶藍(lán)光∶遠(yuǎn)紅光比例為1∶1∶0.88）、模擬大田凈作光質(zhì)（紅光∶藍(lán)光∶遠(yuǎn)紅光比例為1∶1∶0.68）兩種光質(zhì)處理下，測定了大豆幼苗葉片的質(zhì)體末端氧化酶及其功能相關(guān)基因表達(dá)水平以及光合相關(guān)指標(biāo)、熒光參數(shù)和光合色素水平。主要研究結(jié)果如下:
　　1.避光后白光下貢選1號(hào)和南032-4的PTOX、 PGR5、PDS、ZDS基因表達(dá)水平均受到誘導(dǎo)，呈逐漸增加趨勢，120 min后達(dá)到最高，AOX1、AOX2a、AOX2b基因表

3、達(dá)水平呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，在30-60 min達(dá)到最高，NDH-H、RbcS基因表達(dá)水平?jīng)]有發(fā)生變化;紅光下除貢選1號(hào)PDS基因轉(zhuǎn)錄水平150min內(nèi)未見變化以外，其他基因變化趨勢與白光相同;紅光照射后改用遠(yuǎn)紅光照射，PTOX、 PGR5、AOX1、AOX2a、AOX2b、PDS、ZDS基因表達(dá)水平均顯著降低，NDH-H、 RbcS基因表達(dá)水平?jīng)]有變化;藍(lán)光下貢選1號(hào)PTOX、 PGR5、AOX1、PDS、ZDS表達(dá)水平隨時(shí)間逐漸升

4、高，120 min后達(dá)到最高，AOX2a、AOX2b呈先增加后降低的趨勢，在30-60 min達(dá)到最高，NDH-H、RbcS基因表達(dá)水平無變化，南032-4的PTOX、 PGR5呈逐漸增加趨勢，120 min后達(dá)到最高，其他基因NDH-H、AOX1、AOX2a、AOX2b、PDS、ZDS、RbcS轉(zhuǎn)錄水平?jīng)]有變化。兩個(gè)品種大豆PTOX蛋白水平在白、紅、藍(lán)光下均升高，遠(yuǎn)紅光下均降低。白光、紅光、藍(lán)光下貢選1號(hào)植株中PTOX基因水平變化均不

5、同程度高于南032-4植株。
　　2.與模擬凈作光環(huán)境相比，模擬套作光條件下，兩個(gè)品種大豆PTOX、PGR5基因表達(dá)水平降低，PDS、ZDS基因水平升高;貢選1號(hào)植株AOX1、AOX2a基因水平升高，AOX2b基因轉(zhuǎn)錄本水平不變，南032-4植株AOX1基因水平降低，AOX2a基因水平不變，AOX2b基因水平升高;兩個(gè)品種大豆NDH-H、RbcS基因表達(dá)水平不變。在模擬套作光質(zhì)下，兩個(gè)品種大豆PTOX蛋白水平均略低于模擬凈作光質(zhì)下

6、的蛋白水平。PTOX的基因相對(duì)表達(dá)水平貢選1號(hào)極顯著高于南032-4。
　　3.與模擬凈作光環(huán)境相比，模擬套作光條件下，兩個(gè)品種大豆植株氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)下降，胞間CO2濃度(Ci)升高;初始熒光(Fo)、實(shí)際光化學(xué)效率(ΦPSⅡ)升高，PSⅡ最大光化學(xué)量子產(chǎn)量(Fv/Fm)、光化學(xué)淬滅系數(shù)(Qp)、非光化學(xué)淬滅系數(shù)(NPQ)、電子傳遞速率(ETR)下降;葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素上升，葉綠素a/b值、類胡蘿卜素