油菜FBA基因克隆、表达分析及其与抗旱性的关系

编号 zgly0001712206

文献类型 期刊论文

文献题名 油菜FBA基因克隆、表达分析及其与抗旱性的关系

作者 谢小玉  何巧丽  侯爽  张小短  马仲炼 

作者单位 西南大学农学与生物科技学院 

母体文献 生态学报 

年卷期 2020年16期

年份 2020 

分类号 S565.4 

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 

文摘内容 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。