细叶百合DREB转录因子生物信息学及胁迫应答表达分析

DREB转录因子是AP2/ERF家族的主要成员,在植物应对非生物胁迫中发挥重要作用。目前还没有针对细叶百合DREB转录因子家族的系统分析。本研究基于细叶百合(根、茎、叶)转录组数据筛选出12个DREB转录因子,命名为LpDREB1-LpDREB12,并对其进行生物信息学及不同组织在胁迫下的表达模式分析。结果表明,细叶百合DREB蛋白多为不稳定蛋白且具有一定亲水性,α螺旋和无规则卷曲是蛋白二级结构的主要组成部分。系统进化分析显示,12个细叶百合DREB转录因子同61个拟南芥DREB转录因子聚类到一起,说明细叶百合和拟南芥DREB家族成员具有较高的保守性。表达模式分析表明,在干旱、盐、低温及脱落酸胁迫下12个细叶百合DREB基因的表达均有组织特异性。研究结果丰富了细叶百合DREB基因数据库,为挑选优质抗逆基因提供了理论依据。

盐碱胁迫对细叶百合种子萌发和幼苗生长的影响

以细叶百合种子和幼苗为试验材料,采用30、60、90、120、150、200 mmol/L的NaCl、NaHCO_(3)溶液对种子和幼苗进行胁迫处理,同时用5、10、15、20、30 mmol/L Na_(2)CO_(3)溶液处理种子,10、20、30、40、60 mmol/L Na_(2)CO_(3)溶液处理幼苗,研究不同盐碱胁迫对细叶百合种子萌发特性和幼苗生长、生理指标的影响。结果表明,NaCl、NaHCO_(3)、Na_(2)CO_(3)对细叶百合种子的半致死浓度分别在60、30、20 mmol/L左右。随着盐溶液浓度升高,细叶百合种子发芽率、发芽势、发芽指数逐渐降低,相对盐害率持续增加;幼苗中叶绿素含量降低,MDA含量增加,SOD活性先增加后降低,在NaCl溶液浓度为60 mmol/L、NaHCO_(3)溶液浓度为60 mmol/L、Na_(2)CO_(3)溶液浓度为10 mmol/L时达到最大值;高浓度的NaCl、NaHCO_(3)、Na_(2)CO_(3)溶液对细叶百合幼苗根系伸长和鳞茎膨大具有明显的抑制作用,但低浓度时影响较小。3种盐溶液对细叶百合种子萌发和幼苗生长的抑制作用强度表现为Na_(2)CO_(3)>NaHCO_(3)>NaCl,在NaCl溶液浓度为60 mmol/L、NaHCO_(3)溶液浓度为30 mmol/L、Na_(2)CO_(3)溶液浓度为20 mmol/L处理下,种子的发芽率分别降为对照的57.83%、53.17%、51.79%;在NaCl溶液浓度为150 mmol/L、NaHCO_(3)溶液浓度为120 mmol/L、Na_(2)CO_(3)溶液浓度为60 mmol/L处理下,幼苗的根长分别降为对照的47.23%、46.74%、58.63%;细叶百合种子和幼苗对3种盐溶液的耐受阈值在这些浓度左右。细叶百合种子和幼苗均具有一定的耐盐碱能力,但随盐碱浓度的增加,种子的萌发受到抑制,幼苗生长不良。