油菜FBA基因克隆、表达分析及其与抗旱性的关系

• 作者: 何巧丽 侯爽 张小短 谢小玉 马仲炼
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 甘蓝型油菜 干旱胁迫 光合 果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA) 基因克隆 表达分析
• 年，卷（期）: 2020,（16）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 5708-5717
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201806261402

摘要

为了解果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(fructose-1,6-bisphosphate aldolase,FBA)在油菜抗旱中的作用,揭示油菜干旱胁迫下FBA基因表达量、光合指标、产量等之间的关系,为油菜等作物抗旱性鉴定和抗旱性改良提供依据.以抗旱性强的甘蓝型油菜94005为材料,在初花期进行干旱胁迫处理,以正常浇水作为对照;测定叶片光合参数和FBA酶活性,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析FBA基因的表达量;采用RACE方法对FBA基因进行全长克隆,并对测序结果进行生物信息学分析;复水后生长至成熟期测定产量,分析产量、光合指标、FBA基因表达量等之间的关系.结果 表明,随着干旱的加剧,油菜叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、产量均下降,FBA活性和FBA基因的表达量上升.在轻度、中度和重度干旱胁迫下,油菜叶片胞间CO2浓度(Ci)显著下降,水分利用率(WUE)上升;极度胁迫下,Ci上升,WUE下降;油菜产量、净光合速率与FBA活性和FBA表达量呈显著负相关.FBA基因全长序列1440bp,ORF(开放阅读框)位于60-1172区域,编码370个氨基酸;蛋白分子量为38.51 KDa,等电点6.92;同源性对比显示,甘蓝型油菜FBA基因与拟南芥FBA基因的一致性在87％以上.二级结构预测结果表明FBA蛋白由α-螺旋、无规则卷曲、延伸链以及β-转角组成,4种二级结构元件所占比例分别为43.85％、31.28％、17.60％、7.26％.因此,干旱胁迫下油菜的净光合速率下降、产量降低,随着胁迫的加剧,降低幅度增大.FBA基因与干旱胁迫密切相关,干旱胁迫下,FBA基因主要通过抑制光合、降低蒸腾、促进糖酵解和有氧呼吸等途径来提高植物对干旱胁迫的适应性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谢小玉		34	263	9.0	15.0
2	马仲炼		5	1	1.0	1.0
3	侯爽		5	1	1.0	1.0
4	何巧丽		4	7	1.0	2.0
5	张小短		2	0	0.0	0.0