中国野生毛葡萄3个芪合酶基因表达分析

• 作者: 刘梦琦 吴凤颖 王跃进
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 中国野生毛葡萄 芪合酶基因 表达分析 生物胁迫 非生物胁迫
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 847-858
• 页数: 12页
• 分类号: S663.1
• 字数: 6161字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2020.05.008

摘要

白藜芦醇(resveratrol)是植物在生物和非生物胁迫条件下产生的一种植保素,是芪合酶(stilbene synthase,STS)表达的产物.中国野生毛葡萄'丹凤-2'(Chinese wild Vitis quinquangularis accession'Danfeng-2')果实中白藜芦醇含量高,且植株抗病性强,研究其芪合酶基因的表达与功能,可以用其作为抗病种质资源进行抗病育种.本研究基于前期的研究成果,通过多种生物和非生物逆境处理探明芪合酶基因VqSTS12、VqSTS24和VqSTS25的表达模式.qRT-PCR结果表明在白粉菌(Uncinula necator)诱导12 h后VqSTS12、VqSTS24和VqSTS25基因就能被极显著地诱导表达,其次在96～120 h表达水平较高;同时,VqSTS12、VqSTS24和VqSTS25基因在茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)、水杨酸(salicylic acid,SA)、脱落酸(abscisic acid,ABA)、创伤、低温、高盐、干旱等胁迫处理下表达上调,表明这3个基因能广泛响应生物与非生物胁迫的诱导.瞬时转化烟草(Nicotiana benthamiana)表皮细胞进行亚细胞定位,分析结果表明这3个芪合酶定位在细胞质中.在过表达VqSTS12和VqSTS25的欧洲葡萄'无核白'(Vitis vinifera cv.'Thompson Seedless')中,发现10％PEG6000模拟干旱胁迫处理下转基因植株中的芪合酶基因VqSTS12和VqSTS25表达显著上调,丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性等生理指标均优于野生型植株,表明过表达VqSTS12和VqSTS25提高了无核白葡萄的抗旱性.综上所述,芪合酶基因VqSTS12、VqSTS24和VqSTS25可以在抗病育种中作为改良欧洲葡萄品种的抗性基因种质资源,研究结果为进一步改良提高欧洲葡萄的抗病、抗逆性提供了候选基因和参考依据.