甜菜谷胱甘肽S-转移酶基因家族鉴定及在镉胁迫下的响应分析

为了研究谷胱甘肽S-转移酶基因（GST）家族在甜菜（Beta vulgaris）中对其生长发育及受到非生物胁迫时的潜在功能,以甜菜BvGSTs家族为研究对象,对其理化性质、进化关系、顺式作用元件、染色体定位及在镉胁迫下的转录表达特性进行深入地分析。结果表明：甜菜基因组中共有52个BvGSTs基因家族成员,分布于7个亚家族中;它们的相对分子质量在17~28 kDa,理论等电点pI在5.16~6.77,大部分成员定位于细胞质。BvGSTs结构中共发现9个motif,其中motif 8为Phi亚家族所特有。30个BvGSTs分别位于8条甜菜染色体,存在4处串联重复。根据顺式作用元件分析,甜菜BvGSTs可参与多种生物与非生物胁迫响应。转录组学分析发现全部52个BvGSTs均不同程度的参与到甜菜对镉胁迫的应答过程。其中在地下部,大多数Tau亚家族成员的表达受到镉胁迫的正向调控;在地上部,Phi亚家族受镉胁迫的显著诱导,Tau亚家族的表达被抑制。qRT-PCR分析表明,4个差异表达显著的BvGSTs的转录受到了镉胁迫调控,并与转录组测序结果相符。上述结果为进一步对甜菜谷胱甘肽S-转移酶在镉胁迫过程中的生物学功能的研究奠定基础。     

两种增温方式对杉木和木荷单萜烯通量及光合特性的影响

全球增温对森林生态系统碳循环产生了重要影响,而生物源挥发性有机化合物(Biogenic volatile organic compounds,BVOCs)是生态系统中生物合成的重要次生碳代谢产物。作为BVOCs的主要组成成分,单萜烯(Monoterpenes,MTs)合成与释放在森林生态系统碳循环过程中有重要作用。以南亚热带常见树种杉木(Cunninghamia Lanceolata(Lamb.) Hook)和木荷(Schima superba Gardn.et Champ)2年生盆栽苗木为对象,设置未增温、电热线增温和红外辐射器增温3个处理,分析不同增温方式对植物MTs通量、光合作用及相关酶活性的影响。结果表明:杉木MTs通量显著高于木荷,分别为4027.634-16239.608 pmol m^-2 s^-1、49.228-130.512 pmol m^-2 s^-1。电热线增温导致杉木MTs通量增加约2倍,以柠檬烯和γ-松油烯为主,分别占73.3%和15.1%;红外辐射器增温处理下杉木MTs通量下降52.6%,以柠檬烯和α-松油烯为主,分别占71.3%和18.9%。不同处理间杉木气孔导度的变化趋势与其MTs通量结果类似,增温可能主要通过影响植物气孔导度从而影响MTs释放。增温处理后木荷净光合速率增加,其中电热线增温处理效果更显著(9.890 μmol CO₂ m^-2 s^-1),且不同处理存在显著性差异(P<0.05)。因此,在进行全球增温模拟研究时需考虑增温方式差异,建议尽量设置多种增温方式,以便更全面反映增温的生态效应,为全球增温模型提供更可靠的数据支撑。