过表达胡杨PeAnn1负调控拟南芥的抗旱性

• 作者: 周晓阳 张一南 张莹 李金克 武霞 赵楠 赵瑞 陈少良
• 来源期刊: 北京林业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 胡杨 膜联蛋白 抗旱性 活性氧 转基因拟南芥
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 林学
• 页码范围: 14-25
• 页数: 12页
• 分类号: S718.43|S792.119
• 字数: 9108字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12171/j.1000?1522.20200031

摘要

[目的]Annexins是原核生物和真核生物中普遍存在的一大类膜联蛋白家族,能够参与氧化胁迫、热胁迫、干旱胁迫和盐胁迫等许多胁迫响应过程.但在胡杨中,对膜联蛋白家族在抗逆性中的作用情况还缺乏了解.本文研究胡杨Anneixn1在植物耐受渗透胁迫和干旱中的作用.[方法]本研究对渗透胁迫诱导的PeAnn1基因表达进行检测,对PeAnn1进行相关生物信息学分析,与毛白杨、拟南芥、大豆和水稻膜联蛋白基因家族成员进行序列比对和系统进化树分析,以过表达PeAnn1拟南芥(PeAnn1-OE1和PeAnn1-OE2)、Annexin1突变体(atann1)和野生型拟南芥(WT)为实验材料,利用不同浓度甘露醇处理(0、150、200、250、300 mmol/L)模拟渗透胁迫,并对各株系进行土壤干旱和复水处理,测定了不同处理株系的萌发率、根长、叶绿素含量及荧光参数、过氧化氢含量、抗氧化酶活性和基因表达等指标,分析了不同基因型拟南芥的抗旱性.[结果]短期渗透胁迫处理诱导了胡杨叶片中PeAnn1基因的上调表达.PeAnn1基因序列与毛白杨PtAnn1相似度最高,与PtAnn1亲缘关系较近.在甘露醇培养基上,过表达PeAnn1拟南芥的生存率和根长生长受到明显的抑制,且随着甘露醇浓度的升高,差异显著(P<0.05).土壤干旱8 d后测得的转基因拟南芥的叶绿素SPAD值、PSⅡ最大光量子效率(Fv/Fm)、实际光合量子产量(ΦPSⅡ)和相对电子传递速率(ETR)均显著低于野生型和突变体(P<0.05).复水后,PeAnn1转基因拟南芥光合参数的恢复程度也较低.在渗透胁迫下,转基因植株抗氧化物酶SOD、POD、CAT的活性以及编码基因的表达量显著低于野生型和突变体,不能清除过多活性氧,导致氧化伤害.[结论]以上结果表明,过表达PeAnn1降低了拟南芥对水分逆境的抗性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周晓阳	北京林业大学验室与设备管理处	21	405	12.0	20.0
2	陈少良	北京林业大学生物科学与技术学院	35	719	9.0	26.0
3	赵瑞	北京林业大学生物科学与技术学院	21	113	6.0	9.0
4	张一南	北京林业大学生物科学与技术学院	3	8	2.0	2.0
5	李金克	北京林业大学验室与设备管理处	10	393	6.0	10.0
6	赵楠	北京林业大学验室与设备管理处	16	342	7.0	16.0
7	张莹	北京林业大学生物科学与技术学院	10	41	4.0	6.0
8	武霞	北京林业大学生物科学与技术学院	1	0	0.0	0.0