桑树MaPP2C8基因克隆及其干旱胁迫下的表达

该研究基于桑树转录组测序结果及基因组数据库,采用PCR技术,克隆获得桑树2C型蛋白磷酸酶基因MaPP2C8的cDNA及其启动子序列,运用生物信息学方法对序列进行分析,并采用qRT-PCR方法检测MaPP2C8在干旱胁迫处理下的表达特性,为进一步研究MaPP2C8基因在干旱胁迫响应中的功能奠定基础。结果显示:(1)MaPP2C8基因cDNA全长为1 309 bp,开放阅读框(ORF)全长为1 053 bp,编码350个氨基酸。(2)MaPP2C8蛋白与桑科其他植物亲缘关系较近,归属于PP2Cs家族中的A亚族。(3)MaPP2C8蛋白分布于细胞中的多个位置,包括细胞质、细胞核及细胞膜等。(4)克隆获得MaPP2C8基因编码起始位点上游长度为1 612 bp启动子序列,该启动子含有3类激素相关的顺式作用元件,且与ABA相关的元件多达3个。(5)MaPP2C8基因受干旱胁迫诱导上调表达,复水处理后,其表达量显著下调。研究表明,MaPP2C8基因在桑树响应干旱胁迫过程中可能起重要作用。     

干旱胁迫下桑树叶片中超氧阴离子的变化规律

该研究以6个四川桑树品种为对象,对供试桑树品种进行连续的人工干旱处理,利用生理方法明确保护酶系(SOD)的变化规律,并采用硝基四氮唑蓝(NBT)还原试验进行超氧阴离子O_2~-·组织化学的可视化检测。结果表明:随着干旱胁迫的加剧,SOD的含量明显高于对照组,其中SOD活性呈先升后降的变化趋势,而超氧阴离子一直呈加重的趋势。6个桑树品种的SOD含量从正常到中度胁迫都呈现不同程度的上升趋势,上升趋势明显的品种是九龙拐和湖桑32,上幅分别为62.7%和60.1%,其次是云桑1号和荷叶白一号上幅,分别为52.2%、58.2%,油桑和充桑的上幅为50.8%和47.4%,说明SOD正发挥着积极的作用。在中度胁迫之后SOD的含量与活性氧的水平表现出相反的趋势,原因可能是随着干旱胁迫的加剧,O_2~-·达到最大值且超出一定域值,从而导致SOD活性的降低。通过电镜观察发现,超氧阴离子由叶脉向周围扩散,同时面积逐渐增大。其中,抗旱性强的品种湖桑32叶片表面茸毛比较长,且基部膨大,端部有明显的刺状突起,而抗旱性弱的品种荷叶白1号叶片表面茸毛比较细短且端部的刺状突起不明显,因此推测叶片表面茸毛的特性与抗旱性存在一定关系。