| 海藻糖对转C4型PEPC水稻种子萌发耐旱性的影响 |
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| 引用本文： | 李佳馨,谢寅峰,李霞,王净.海藻糖对转C4型PEPC水稻种子萌发耐旱性的影响[J].核农学报,2021,35(12):2879-2892. |
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| 作者姓名： | 李佳馨 谢寅峰 李霞 王净 |
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| 作者单位： | 1江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心/国际水稻所-江苏省农业科学院联合实验室, 江苏 南京 2100142南京林业大学生物与环境学院,江苏 南京 2100373江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏 扬州 225009 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(31571585);江苏省重点研发计划现代农业(BE2019377);国家重点研发计划项目(2016YFD0300501-03) |
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| 摘 要： | 为揭示海藻糖参与高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因(C4-PEPC)水稻(Oryza sativa)(简称PC)在干旱胁迫下种子萌发的生理机制,本研究以PC及其未转基因野生型受体Kitaake(简称WT)种子为材料,研究外施不同浓度海藻糖联合干旱处理下,其种子活力、萌发过程中可溶性糖和脯氨酸含量、α-淀粉酶活性,以及α-淀粉酶、PEPC、糖信号、部分海藻糖相关基因的表达。结果表明,干旱处理均显著抑制了两材料的发芽率,并且抑制了芽的生长;外施低浓度海藻糖可缓解干旱对种子萌发的抑制,与WT相比,PC对海藻糖更加敏感,当海藻糖浓度为0.5 mmol·L-1时已表现出明显的缓解效应,且较10 mmol·L-1海藻糖对WT的缓解效果更佳。外施0.5 mmol·L-1海藻糖联合干旱处理可以维持水稻的种子活力、种子内渗透调节物质含量以及α-淀粉酶活性,尤其有益于PC。外施0.5 mmol·L-1海藻糖通过上调PC内依赖钙信号的CBL1-OsSnRK3.1/3.23基因的表达,激活OsK1a-OsMYBS1/2-OsAmy3/8途径;同时诱导OsTPP1/7合成海藻糖,上调蔗糖和葡萄糖含量,进而增强糖代谢,维持种子萌发。此外,海藻糖也上调了SAPK8/9/10和C4-PEPC的转录水平,使PC在芽期表现耐旱。本研究结果为改善直播稻田的发芽率和“C4稻”的创制提供了新线索。
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| 关 键 词： | 高表达转C4-PEPC基因水稻 干旱胁迫 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 海藻糖 |
| 收稿时间： | 2021-04-06 |
Effects of Trehalose on Seed Germination of C4-PEPC Transgenic Rice for Drought Tolerance |
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| LI Jiaxin,XIE Yinfeng,LI Xia,WANG Jing.Effects of Trehalose on Seed Germination of C4-PEPC Transgenic Rice for Drought Tolerance[J].Acta Agriculturae Nucleatae Sinica,2021,35(12):2879-2892. |
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| Authors: | LI Jiaxin XIE Yinfeng LI Xia WANG Jing |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | high expression of C4-PEPC transgenic rice drought stress phosphate phosphoenolpyruvate carboxylase trehalose |
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