简介:为研究外源氯化血红素(hemin)处理对碱胁迫下烟株生长和生理特性的影响,以云烟87为材料,从抗氧化系统、渗透调节系统、离子含量以及相关基因表达来探讨hemin对烟草抗碱的作用机理。结果表明:外源施加1μmol/Lhemin和2μmol/Lhemin能促进碱胁迫下烟株的生长;降低丙二醛(MDA)含量和相对电导率,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸还原酶(APX)活力,同时增加叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等含量,提高根系活力;还可以减少烟株体内Na^+积累,增加K^+、Ca^2+、Mg^2+吸收。相对定量PCR结果表明,hemin处理后NtPDR1、NtPDR3、NtNAC和NtGSH1基因表达上调。综上所述,hemin缓解烟株碱胁迫伤害是激发抗氧化系统和渗透调节系统、加强离子转运及调节相关基因表达综合作用的结果。
简介:【目的】研究烤烟品系LY1306经不同时间干旱胁迫下的生理及基因转录表达的变化,以明确其烟叶应激响应基因表达组学特征。【方法】采用15%PEG-6000处理模拟干旱胁迫,分别测定干旱胁迫处理0h、16h、24h后叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性和丙二醛、脯氨酸含量,并用转录组测序的方法对差异表达基因进行GO、KEGG分析。【结果】LY1306烤烟叶片在15%PEG-6000处理下过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性增加较快,脯氨酸含量迅速提高。差异基因GO分析表明盐胁迫响应、赤霉素响应等生物过程,以及细胞质核周区和转录因子活性等功能基因在16h、24h处理的样品中均表现为上调。KEGG代谢通路分析表明,LY1306烤烟叶片植物激素信号转导途径关键基因在干旱处理后16h和24h的处理中均表现为上调。【结论】烤烟LY1306品系在15%PEG干旱胁迫下过氧化物酶和超氧化物歧化酶为其抗旱生理表现的主要应激酶类,同时脯氨酸的积累也起到了积极的抗旱作用。赤霉素等植物激素信号转导途径及多种抗旱相关生物过程和代谢通路的基因表达水平上调,是LY1306烤烟品系抵御和适应干旱胁迫的主要途径。
简介:为了探究低氮胁迫下烟株体内生长素的分布对烟草根系发育和腺毛发生的影响,以DR5::GUS转基因烟草为材料,通过沙培试验研究低氮胁迫对烟株生物量、全氮含量、叶片及根系发育、生长素浓度、叶片腺毛密度以及生长素极性运输蛋白NtPINs家族基因表达的影响。结果表明:与对照处理(NH_4NO_3:2.5mmol/L)相比,低氮胁迫下(NH_4NO_3:0.25mmol/L)烟草上部叶、茎及根部生物量显著下降,地上部全氮含量降低30%,根系全氮含量降低40.2%,上部叶腺毛密度增加13.9%,中部叶和下部叶腺毛密度分别降低40%和31.9%,上部叶生长素含量增加26%,中部叶和根系生长素分别下降7.1%和13.1%;qRT-PCR结果表明,低氮胁迫下烟草根系中NtPIN1、NtPIN4、NtPIN9的基因表达水平分别降低了40%,55%,65%,与对照相比差异均有统计学意义(P〈0.05)。结论:低氮胁迫下烟草叶片腺毛的发生及根系的构型发生改变与体内生长素从地上部(上部叶、中部叶、下部叶)到根系极性运输减少密切相关。
简介:为了阐明提高谷氨酰胺合成酶(GS)活性是否可以提高烟草的耐盐能力,本试验以烟草栽培品种K326为对照,研究TaGS1/TaGS2转基因烟草抗盐能力及其机制。结果表明,盐胁迫条件下,过表达TaGS1/TaGS2烟草与对照相比,根系较发达,烟株生物量较高,TaGS2转基因烟草尤为显著;转基因烟草的叶绿素含量、气孔导度、净光合速率、GS活性、可溶蛋白含量等碳氮代谢功能均显著优于野生型K326;且转基因株系脯氨酸含量及含水量较高,MDA含量较低,叶片渗透调节能力和质膜保护能力比K326强。研究表明TaGS1/TaGS2的过表达提高了烟草的耐盐能力,其高GS活性是维持碳氮代谢抵抗盐胁迫的生理基础。