不結(jié)球白菜的抗旱與抗寒特性、作用機(jī)制及抗寒關(guān)鍵基因CBF1的克隆與功能研究.pdf

1、干旱和低溫脅迫是導(dǎo)致植物生長發(fā)育受阻和作物減產(chǎn)的重要環(huán)境因素。研究植物對干旱和低溫的響應(yīng)具有重要的理論意義和實(shí)踐價值。
　　對小白菜的三個品系蘇州青（BcL.1）、黃心烏菜(BcL.2)和黑心烏菜（BcL.3）對干旱和低溫脅迫的耐受性進(jìn)行了研究，主要研究結(jié)果如下:
　　1.黑心烏菜比蘇州青和黃心烏菜更加耐寒，表現(xiàn)出較好的低溫耐受性。低溫脅迫后黑心烏菜的存活率明顯高于蘇州青和黃心烏菜（2-3倍），黑心烏菜的相對電導(dǎo)率明顯低于蘇

2、州青和黃心烏菜，低溫脅迫下黑心烏菜相對于前兩者受到的傷害水平較低，植株組織的凍害較小。
　　2.黑心烏菜相對于蘇州青和黃心烏菜對干旱脅迫更加耐受，黑心的存活率明顯高于蘇州青和黃心烏菜（2-3倍），單株離體實(shí)驗(yàn)表明，黑心烏菜葉片失水率明顯小于蘇州青和黃心烏菜。
　　3.為了研究黑心烏菜對低溫、干旱脅迫耐受的機(jī)制，對三種植株體內(nèi)可溶性糖含量進(jìn)行檢測，其脅迫處理后可溶性糖含量均有上升但三者之間無顯著差異，表明黑心烏菜株系對低溫、干

3、早的耐受性可能與可溶性糖積累關(guān)系不大。
　　4.干旱處理后，植株體內(nèi)脯氨酸含量均有上升，黑心烏菜中脯氨酸含量顯著高于蘇州青和黃心烏菜。但在低溫脅迫下三種植株的脯氨酸含量無明差異。表明黑心烏菜對干旱脅迫的耐受性可能與脯氨酸積累有關(guān)。
　　5.為了進(jìn)一步驗(yàn)證黑心烏菜抗旱和抗寒的機(jī)制，檢測了脅迫下脯氨酸代謝途徑上相關(guān)基因的表達(dá)，干旱處理后，黑心烏菜中脯氨酸合成關(guān)鍵基因P5CS表達(dá)水平明顯上升，脯氨酸降解途徑中PDH基因的表達(dá)與蘇州

4、青和黃心烏菜無顯著差異，說明黑心烏菜中P5CS基因高度表達(dá)增加脯氨酸含量導(dǎo)致其對干旱脅迫的耐受。進(jìn)一步檢測P5CS酶活，也支持上述結(jié)論。而低溫處理后，三種植株中P5CS和PDH在轉(zhuǎn)錄水平和P5CS酶活均無顯著差異。
　　6.為了進(jìn)一步研究黑心烏菜相對于蘇州青和黃心烏菜對低溫脅迫更加耐受的原因，檢測了在低溫脅迫下CBF/DREB1依賴的信號途徑中相關(guān)基因的表達(dá)水平。結(jié)果表明在低溫脅迫下，黑心烏菜中CBF/DREB1途徑中關(guān)鍵基因CB