苗期短日照對(duì)煙草發(fā)育進(jìn)程及鈣依賴蛋白激酶基因表達(dá)的影響.pdf

1、煙草是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，以葉片為主要收獲器官，其數(shù)量和內(nèi)在品質(zhì)直接影響經(jīng)濟(jì)價(jià)值。大田生產(chǎn)中，烤煙苗期易受低溫和光照的影響而改變發(fā)育進(jìn)程。為探究苗期短日照對(duì)煙草生長(zhǎng)發(fā)育的影響和內(nèi)在的響應(yīng)機(jī)制，選擇云煙85和興煙1號(hào)作為材料，其中興煙1號(hào)是由云煙85的田間突變株系選而來的多葉型品種，在四葉期分別進(jìn)行8h/d（短日照）和12h/d（常規(guī)日照/對(duì)照）的日照處理，處理30d后一部分移栽到田間觀察其生長(zhǎng)發(fā)育過程，另一部分取莖尖用作基因芯片分析來篩

2、選出與早花響應(yīng)機(jī)制密切相關(guān)的候選基因，最后通過Real-Time PCR分析候選基因在處理過程中和處理結(jié)束后表達(dá)量的動(dòng)態(tài)變化。研究結(jié)果如下：
　?。?）通過對(duì)大田生育期和主要農(nóng)藝性狀的比較分析發(fā)現(xiàn)，苗期8h/d處理加快了煙株的發(fā)育進(jìn)程，縮短了煙株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。具體表現(xiàn)為興煙1號(hào)和云煙85兩個(gè)品種的團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期和中心花開放期都有不同程度的提前；在農(nóng)藝性狀上的表現(xiàn)為株高降低、有效葉片數(shù)減少、莖圍和節(jié)距變小、最大葉長(zhǎng)和最大葉寬變小。苗期

3、8h/d處理對(duì)興煙1號(hào)的影響大于云煙85，具體表現(xiàn)為興煙1號(hào)各生育期的提前幅度大于云煙85，團(tuán)棵期和現(xiàn)蕾期的主要農(nóng)藝性狀測(cè)量值降低幅度大于云煙85。
　?。?）對(duì)短日照處理30d后的煙苗莖尖進(jìn)行了表達(dá)譜基因芯片分析。相同品種在不同的光照處理下，云煙85和興煙1號(hào)都有200個(gè)左右的差異表達(dá)基因被篩選出來，下調(diào)表達(dá)基因的數(shù)目比上調(diào)表達(dá)基因的數(shù)目多；在8h/d處理下，與興煙1號(hào)相比，云煙85中檢測(cè)到差異表達(dá)基因182個(gè)，上調(diào)表達(dá)基因數(shù)量

4、約三倍于下調(diào)表達(dá)基因；在12h/d處理下，與興煙1號(hào)相比，云煙85中檢測(cè)到差異表達(dá)基因362個(gè)，上調(diào)表達(dá)基因數(shù)目近下調(diào)表達(dá)基因的兩倍。對(duì)不同處理間篩選出的差異表達(dá)基因進(jìn)行KEGG功能富集分析，在植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和鈣信號(hào)通路中篩選到NtCDPK、NtCALM、NtPR1和NtMYC2共4個(gè)差異表達(dá)基因。苗期8h/d處理對(duì)云煙85中NtCDPK基因差異表達(dá)的誘導(dǎo)更為明顯。苗期8h/d處理降低了NtCDPK基因在興煙1號(hào)和云煙85莖尖中的

5、表達(dá)，在12h/d處理下，NtCDPK基因在興煙1號(hào)中的表達(dá)量低于其在云煙85中的表達(dá)量。
　　（3）選擇 NtCDPK作為候選基因，對(duì)其基因家族的 NtCPK4、NtCDPK5、NtCDPK6、NtCDPK7和NtCDPK14進(jìn)行Real-Time PCR定量分析，結(jié)果表明，同一時(shí)期不同部位相比較，5個(gè)基因在根、莖尖和葉片中均有不同程度的表達(dá)。苗期短日照處理促進(jìn)了NtCPK4和NtCDPK5在莖尖的表達(dá)，抑制了NtCDPK6、N