干旱和NaCl胁迫下木薯GB含量及BADH基因的表达

• 作者: 云天艳 任梦云 关潇 冯仁军 史后蕊 张银东
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 木薯 甜菜碱醛脱氢酶基因(BADH) 干旱胁迫 盐胁迫
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 1235-1244
• 页数: 10页
• 分类号: S533
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2017.08.004

摘要

甜菜碱醛脱氢酶(betaine aldehyde dehydrogenase,BADH)是甜菜碱(glycine betaine,GB)合成过程中的关键酶.为检测BADH基因在木薯(Manihot esculenta)不同组织中的表达差异,探究干旱与NaCl胁迫下其表达谱变化规律,本研究利用生物信息学方法分析和鉴定木薯BADH基因,定位MeBADHs在染色体上的位置以及确定5'端上游序列顺式作用元件;采用qRT-PCR测定BADH基因在木薯品种SC5根、块根、茎和叶中的表达差异,同时检测在PEG-6000模拟脱水胁迫、NaCl胁迫及自然干旱胁迫下MeBADHs基因的转录水平变化,采用相关试剂盒测定木薯中GB含量的变化.结果显示,MeBADHs两个基因在各组织之中均有表达,在块根中表达量显著高于根(P＜0.05).PEG-6000模拟干旱条件下,与0h相比,1～2 h时MeBADH1和MeBADH2在叶、茎、根以及块根中的表达量变化不大;NaCl处理条件下,叶中MeBADH1在8h表达量极显著高于0 h(P＜0.01),而MeBADH2则在不同处理时间下的表达量水平相差不大,在茎和根中,MeBADHs在处理发生lh时表达量水平极显著高于0 h(P＜0.01);自然缺水干旱条件下,茎和根中MeBADH1和MeBADH2分别在6和18d时的表达量极显著高于0 d(P＜0.01).PEG-6000处理下,GB含量出现了波动并呈现略增趋势;NaCl处理条件下GB含量在前期表达较稳定,8h时剧烈响应,即出现下调趋势,24 h时GB含量显著低于0h(P＜0.05).在自然干旱胁迫下,GB含量逐渐呈现上调趋势,并在9和15d达到高峰,显著高于0 d (P＜0.05).研究结果为进一步研究木薯分子抗旱机制及新品种的选育提供了理论依据.