-
题名蚕豆VfSAMS2基因抗旱功能分析
- 1
-
-
作者
李和超
李莉
韩雪松
陈宏伟
刘昌燕
沙爱华
-
机构
长江大学农学院/农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室(部省共建)/湿地生态与农业利用教育部工程研究中心
湖北省农业科学院粮食作物研究所/粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室/农业农村部作物分子育种重点实验室
-
出处
《南方农业学报》
北大核心
2025年第3期731-741,共11页
-
基金
现代农业产业技术体系建设专项(CARS-08)。
-
文摘
[目的]分析蚕豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因(VfSAMS2)抗旱功能,为蚕豆耐旱品种选育及植物耐旱性的分子机制解析提供理论参考。[方法]基于蚕豆干旱胁迫转录组信息,从中筛选出响应干旱胁迫的VfSMAS2基因,利用病毒表达载体在烟草中超量表达VfSMAS2基因,通过盆栽试验模拟自然干旱胁迫,观察VfSAMS2过表达烟草株系的抗旱表型,并测定干旱胁迫处理前后离体叶片失水率、脯氨酸(PRO)和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、乙烯合成前体1-氨基环丙烷羧酸(ACC)、腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)的含量,以及SAMS参与调控的1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)、S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)、亚精胺合成酶(SPDS)、精胺合成酶(SPMS)、多胺氧化酶(PAO)等乙烯和多胺合成途径相关基因的表达情况。[结果]以蚕豆种子cDNA作模板PCR扩增得到长度为1173 bp的VfSAMS2基因编码区(CDS),连接至病毒表达载体PVX-LIC后转化根癌农杆菌GV3101。将含有PVX-LIC-VfSAMS2质粒的根癌农杆菌GV3101菌液用注射器注射入烟草叶片背面,同时以转空载体(PVX-LIC)的根癌农杆菌GV3101菌液注射叶片作为对照,通过完全失水法模拟干旱处理。在干旱胁迫10 d时发现转空载体烟草叶片发黄,严重萎蔫;而VfSAMS2过表达烟草叶片仅底部叶片轻度萎蔫。在干旱胁迫下,VfSAMS2过表达烟草离体叶片失水率在室温放置1.0 h后极显著低于转空载体烟草(P<0.0001)。在干旱胁迫10 d时VfSAMS2过表达烟草叶片中MDA含量与转空载体烟草无显著差异,VfSAMS2过表达烟草叶片中PRO含量较转空载体烟草显著降低56.7%(P<0.05,下同),POD活性较转空载体烟草显著提高154.2%。干旱胁迫处理10 d时,VfSAMS2过表达烟草中ACC含量较转空载体烟草显著降低66.69%,Put和Spm含量分别较转空载体烟草显著提高71.51%和32.53%。VfSAMS2过表达烟草中ACO基因相对表达量较转空载体烟草显著降低64.7%,SAMDC、SPMS和PAO基因相对表达量较转空载体烟草分别显著上调24.3%、133.5%和43.3%。[结论]VfSAMS2过表达烟草通过减少乙烯合成、增加Spm的积累和氧化分解、增强POD活性从而提高烟草的耐旱性。
-
关键词
蚕豆
vfsams2
抗旱
乙烯
多胺
抗氧化系统
-
Keywords
faba bean
vfsams2
drought resistance
ethylene
polyamine
antioxidation system
-
分类号
S529.035.3
[农业科学—作物学]
-
