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盐碱胁迫对转Lc-CDPK基因水稻抗氧化酶活性及基因表达的影响
引用本文:陈展宇,费小钰,孙 帆,等.盐碱胁迫对转Lc-CDPK基因水稻抗氧化酶活性及基因表达的影响[J].西北农林科技大学学报(社会科学版),2019,47(5):15-22.
作者姓名:陈展宇  费小钰  孙 帆  
作者单位:吉林农业大学农学院;吉林农业大学生命科学学院
基金项目:国家自然科学基金项目(31171459);吉林省自然科学基金项目(主题科学家专项)(20180101026);吉林省教育厅“十三五”科学技术项目(JJKH20170307KJS)
摘    要:【目的】研究盐碱胁迫对转羊草钙依赖蛋白激酶基因(Lc-CDPK)水稻根、叶片抗氧化酶活性及基因表达的影响。【方法】以转Lc-CDPK水稻为试验材料,通过qRT-PCR技术,测定根、叶片中Lc-CDPK基因的表达,确定该基因表达最高时的盐碱胁迫条件,以此条件处理幼苗,并以非转基因水稻为对照,分别测定其根、叶片中甜菜碱、脯氨酸、甘露醇、山梨醇、蔗糖等渗透调节物质含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)等抗氧化酶活性及相关基因的表达。【结果】200 mmol/L NaCl-Na_2CO_3胁迫24 h时,转基因水稻根和叶片中Lc-CDPK基因表达的综合水平最高,此时转基因水稻和非转基因水稻(对照)的渗透调节物质含量和抗氧化酶活性有显著差异,转基因水稻根中脯氨酸、甘露醇和山梨醇含量分别较对照增加116.0%,88.9%和115.4%(P0.01),GR活性较对照提高9.6%(P0.05);叶片中脯氨酸含量较对照增加129.2%(P0.01),CAT、POD、GR和GPX活性分别较对照提高52.1%,27.5%,163.5%和46.7%。叶片中抗氧化酶基因相对表达显著增强,CAT、GPX基因相对表达量分别是对照的3.96和2.73倍(P0.01),根中仅GR基因相对表达增强,为对照的1.6倍(P0.01)。相关分析表明,根、叶片抗氧化酶活性与其基因相对表达量呈正相关。【结论】推测Lc-CDPK基因可能参与调控盐碱胁迫过程,能增强植株渗透调节物质的合成能力及抗氧化酶活性,提高水稻对盐碱胁迫的耐受性。

关 键 词:水稻  Lc-CDPK基因  盐碱胁迫  渗透调节物质  抗氧化酶  基因表达
收稿时间:2018/3/9 0:00:00

Effects of saline-alkali stress on activities and gene expression of antioxidant enzymes of transgenic Lc-CDPK rice
CHEN Zhanyu,FEI Xiaoyu and SUN Fan,et al.Effects of saline-alkali stress on activities and gene expression of antioxidant enzymes of transgenic Lc-CDPK rice[J].Journal of Northwest Sci-Tech Univ of Agr and,2019,47(5):15-22.
Authors:CHEN Zhanyu  FEI Xiaoyu and SUN Fan  
Abstract:
Keywords:rice  Lc-CDPK gene  saline-alkali stress  osmotic regulation solutes  antioxidant enzyme  gene expression
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