脱落酸和己糖激酶抑制剂对高表达C4-PEPC转基因稻苗耐旱性的影响

• 作者: 严婷 何亚飞 吴敏怡 张琛 李霞
• 来源期刊: 植物研究
• 学科: 农学
• 关键词: 水稻 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 干旱 糖 脱落酸 己糖激酶
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 402-415
• 页数: 14页
• 分类号: S511.01
• 字数: 11174字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.011

摘要

为了研究高表达转玉米C4-磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)基因水稻(PC)的耐旱性机制,本研究以PC和未转基因野生型原种kitaake为材料,分别在光照和黑暗预处理24 h,其中光照处理中光强为600 μmol·m-2·s-1,预处理后稻苗再在15％聚乙二醇-6000模拟干旱胁迫下,同时使用药理学的方法,通过加入脱落酸和己糖激酶的专一性抑制剂100 μmol·L-1去甲二氢愈创木酸和10 mmol·L-1葡萄糖胺,观察两种水稻4～5叶期稻苗耐旱表现.结果发现,与WT水稻相比,在PEG-6000处理后,经过光预处理的PC水稻叶片相对含水量下降较少,始终比WT的高,而且丙二醛含量则较少,脯氨酸诱导增加,表现耐旱;而经过暗预处理后PC植株显著降低这个优势,表明光预处理有利于PC耐旱性的表现;黑暗预处理均显著下调了2供试材料植株叶片中可溶性糖的含量,而对可溶性蛋白的含量影响不显著;而光预处理后PC水稻叶片内可溶性糖含量比WT增加,而在黑暗预处理则PC的显著低于WT的,其中葡萄糖胺对光预处理下PC的可溶性糖含量的下调作用最显著;暗预处理逆转或消除了NO,H2 O2和钙离子含量变化趋势,这些变化与暗预处理减少了两材料叶片蔗糖和葡萄糖含量变化同步;光暗预处理对两材料的PEPC酶活性的差异影响不大,表明外源玉米C4-PEPC在水稻中是组成型表达.可见PC叶片可部分通过糖组分,参与内源糖介导ABA和HXK信号途径,缓解干旱处理对叶片的伤害,稳定光合能力.