蓝莓根毛缺失的机制及内生菌根真菌的促生作用

为探究蓝莓根毛缺失机制,以‘布里吉塔’蓝莓根系为材料,对6个根毛发生关键基因进行分离鉴定;同时,为筛选蓝莓促生内生菌根真菌并研究其促生机制,从地栽‘夏普蓝’和‘奥尼尔’蓝莓根系中分离并纯化了12株蓝莓内生菌根真菌,并回接到‘海岸’蓝莓苗进行接种试验。结果表明:根毛发生负调控基因GL2、WER、TTG均有表达,而正调控基因TRY、CPC、ETC1未见表达,这可能是蓝莓根毛缺失的主要原因。分离得到的菌根真菌主要来自于镰刀菌属(Fusarium)、踝节菌属(Talaromyces)、赤霉属(Gibberella)、青霉属(Penicillium)和曲霉属(Aspergillus),其中:A1、A4、X2及X22真菌接种显著促进了蓝莓株高增长;同时,A1、A4和X22接种显著提高了蓝莓的根系活力;A4、X2和X22接种对根际的酸化效果显著。对根际栽培基质及叶片中磷素含量分析表明,A4、X22处理组叶片总磷含量显著提高,而根际栽培基质中速效磷含量并未见降低,推断A4、X22形成的菌根可促进磷元素有效化。此外,在X22分泌物中检测到维生素B2的存在,而维生素B2与植物生长及抗逆性有关,暗示维生素B2的分泌或是杜鹃花类菌根的另一促生机制。

越橘VcLon2蛋白酶在转化烟草衰老中的作用

植物衰老往往伴随着过氧化物酶体功能紊乱,Lon2蛋白酶对过氧化物酶体的功能和结构的维持具有重要作用,但目前未见其与衰老相关性的报道。从越橘(Vaccinium ssp.)中克隆了Lon2全长c DNA序列,命名为Vc Lon2(KX611379),并通过烟草中NbLon2基因沉默(Virus Induced Gene Silence,VIGS)技术处理和转VcLon2基因对该基因功能进行研究。结果表明,NbLon2沉默本氏烟植株矮小,叶片小且黄化严重,而VcLon2超表达本氏烟植株鲜绿且粗壮;NbLon2沉默植株叶绿素含量仅为对照的一半,H2O2含量及膜脂过氧化程度也显著高于对照,VcLon2超表达植株则相反。同时,抗氧化酶CAT基因的转录水平在本氏烟各株系中无显著差异,但NbLon2沉默植株内CAT酶活性仅为对照的62.62%,表明Lon2蛋白酶对过氧化物酶体内蛋白质结构和功能的维持发挥着重要作用。此外,NbLon2沉默植株蛋白羰基化程度显著高于对照,植物衰老标记基因SAG12表达量为对照的15 642.2倍。以上研究均表明,Lon2蛋白酶缺失显著加剧光合色素降解、破坏细胞膜系统、羰基化蛋白大量积累等;VcLon2蛋白酶对植物健康维系及衰老延缓等具有重要作用。