甘蔗生長前期乙烯合成途徑中兩個關(guān)鍵酶基因在葉片中的表達(dá).pdf

1、甘蔗生長前期，用100mg/L濃度的乙烯利進(jìn)行葉面噴施處理，分別測定了內(nèi)源乙烯釋放量、凈光合速率、葉綠素含量、蔗糖代謝相關(guān)酶活性；以克隆到的甘蔗乙烯合成途徑中的兩個關(guān)鍵酶4個基因分別作為探針，檢測了在甘蔗生長發(fā)育前期，它們在甘蔗葉片中的時(shí)空表達(dá)，并分析4個基因表達(dá)與乙烯利促進(jìn)甘蔗增產(chǎn)增糖效應(yīng)的關(guān)系。結(jié)果如下： 1．甘蔗生長前期，B1和G17甘蔗品種不同葉位的乙烯釋放量有差異，差異大小為老葉>成熟葉>心葉，但差異都未達(dá)到顯著水平。

2、100mg/L濃度的乙烯利處理，極顯著地提高B1和G17甘蔗品種不同葉位的內(nèi)源乙烯釋放量，以心葉增長幅度最大，但品種間存在極顯著差異，B1增長幅度大小順序?yàn)椋盒娜~>老葉>成熟葉，成熟葉在處理后第7d乙烯釋放量達(dá)到最大，持續(xù)到第14d恢復(fù)到對照水平；G17增長幅度大小順序?yàn)椋盒娜~>成熟葉>老葉，成熟葉在處理后第1d乙烯釋放量達(dá)到最大，持續(xù)到第7d左右恢復(fù)到對照水平。 2．B1和G17品種的成熟葉在甘蔗生長前期，凈光合速率維持在一定

3、的水平，100mg/L濃度的乙烯利處理，兩品種除了第1d比對照均有所下降外，都極顯著地提高成熟葉的凈光合速率，但品種間除了第1d差異不顯著外，均存在顯著差異。B1處理持續(xù)到第28d最大，呈上升的趨勢，持續(xù)時(shí)間比G17長，增長幅度較G17大；G17成熟葉則在處理后第7d達(dá)到最大，以后逐漸下降并維持較低水平。 3．B1和G17品種的成熟葉在甘蔗生長前期，葉綠素a和葉綠素a+b維持在較高水平起伏，葉綠素b維持在較低水平起伏。100m

4、g/L濃度的乙烯利處理，兩品種葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b除了第1d比對照均有所下降外，都顯著地提高成熟葉的葉綠素含量，而且增長幅度均較大，持續(xù)時(shí)間也較長；但品種間除了第1d差異不顯著外，均存在顯著差異。Bl的葉綠素a和葉綠素a+b在處理后第7d，G17在處理后第3d達(dá)到最大，B1葉綠素增長幅度除了第1d差異不顯著外，顯著高于G17同期水平并持續(xù)較長的時(shí)間。 4．甘蔗生長前期，B1和G17甘蔗品種不同葉位的蔗糖代謝相關(guān)酶SP

5、S和SS合成方向的酶活性，因品種而異。B1品種SS合成方向的酶活性，成熟葉維持較高水平，心葉和老葉維持較低水平， SPS酶的活性，成熟葉和老葉維持較高水平，心葉維持較低水平；成熟葉中兩個酶的活性，在第1d都達(dá)到最高活性，第3d迅速降到最低，以后逐漸回升并在較高活性水平起伏。G17品種SS合成方向的酶活性，心葉和成熟葉維持較高水平，老葉維持較低水平，SPS酶的活性，心葉維持較高水平，成熟葉和老葉維持較低水平；成熟葉中兩個酶的活性，在第3d

6、都達(dá)到最高活性，第7d迅速降到最低，以后逐漸回升并在較高活性水平起伏。100mg/L濃度的乙烯利進(jìn)行葉面噴施處理，極顯著地提高兩品種心葉與老葉的SS合成方向的酶活性，對成熟葉則短期內(nèi)(3-7d)顯著抑制，然后較長時(shí)間(7-14d)極顯著促進(jìn)兩品種甘蔗成熟葉SS合成方向的酶活性；100mg/L濃度的乙烯利顯著地提高兩品種老葉的SPS酶活性，對心葉和成熟葉的SPS酶活性影響則因品種而異。對B1品種則極顯著地提高心葉的SPS酶活性，短期內(nèi)(7

7、d)極顯著地抑制，然后較長時(shí)間(7-14d)極顯著促進(jìn)成熟葉的SPS酶活性；而對G17品種則抑制心葉的SPS酶活性，持續(xù)并極顯著地提高成熟葉的SPS酶活性。 5．100mg/L濃度的乙烯利進(jìn)行葉面噴施處理對4個基因在前期甘蔗葉片時(shí)空表達(dá)的影響如下。 分別以．Sc-ACSl、Se-ACS2為探針，對照和處理均檢測到雜交信號，新葉、成熟葉和老葉信號強(qiáng)弱有較大差異。乙烯利處理提高了Sc-ACSl、 Sc-ACS2基因在3個葉

8、位尤其是成熟葉和老葉的表達(dá)，總體上表現(xiàn)為老葉>成熟葉>新葉，與乙烯釋放量呈正相關(guān)。 以Sc-ACS3為探針，對照和處理均檢測不到雜交信號，進(jìn)一步驗(yàn)證了王愛勤關(guān)于Sc-ACS3在蔗葉中不表達(dá)的觀點(diǎn)。 以GZ-ACO為探針，對照和處理均檢測到雜交信號，信號強(qiáng)弱在不同品種和不同葉位間有較大差異。兩個甘蔗品種的GZ-ACO基因在3葉位中都表現(xiàn)出較高的表達(dá)量，乙烯利處理提高了GZ-ACO基因在3葉位尤其是成熟葉和老葉中的表達(dá)，與乙