琥珀酸黄杆菌促生机理及其对多年生黑麦草生长和抗逆性的生理调控作用

为探究琥珀酸黄杆菌(Flavobacterium succinicans)对非生物胁迫下多年生黑麦草(Lolium perenne)的缓解效应,本试验研究了菌株DSM4002的生物学特性,并在盆栽条件下,分析了干旱(维持相对含水量(30±5)%处理7 d和14 d)、低温(4℃处理3 d和7 d)和盐胁迫(150 mM NaCl处理5 d和10 d)下根际接种DSM4002对多年生黑麦草生长和生理特性的影响。结果表明,DSM4002具有分泌吲哚乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)、溶磷和产铁载体能力,对壮观霉素、卡那霉素等具有抗性,对氯霉素敏感。同时,接种DSM4002能够提高正常生长、干旱、低温和盐胁迫下多年生黑麦草的生物量、抗氧化酶活性、可溶性糖和脯氨酸含量,降低相对电导率和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量。综上,琥珀酸黄杆菌促进多年生黑麦草的生长与其自身具有分泌IAA、溶磷和产铁载体能力有关,而且它能够调节植物体内氧化还原平衡,从而增强多年生黑麦草的抗旱、抗寒和抗盐能力。

西藏野生垂穗披碱草EnPLA1基因克隆与表达分析

为探究α-亚麻酸调控植物低温胁迫应答的分子机制,本研究从西藏野生垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)中克隆了其合成酶磷脂酶基因(EnPLA1),对其进行生物信息学、基因表达模式和亚细胞定位分析,并采用外源添加的方法分析α-亚麻酸在西藏野生垂穗披碱草低温适应中的作用。结果表明:EnPLA1基因的编码序列(Coding sequence,CDS)全长为1305 bp,编码434个氨基酸;分子量为47.44 KD,等电点为6.05;EnPLA1蛋白为亲水性蛋白且偏酸性,含有1个高度保守的Lipase(class 3)结构域和4个跨膜结构域;二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主;EnPLA1蛋白与粗山羊草(Aegilops tauschii subsp.Tauschii),圆锥小麦(Triticum turgidum subsp.Durum),大麦(Hordeum vulgare subsp.Vulgare)的氨基酸序列相似性达80.76%,且该蛋白主要定位在细胞质。EnPLA1基因在垂穗披碱草的根、茎、叶中均有表达,其中叶中表达高于茎和根;低温诱导叶和茎中EnPLA1基因表达(P<0.05),对根中表达影响较小;25μMα-亚麻酸处理显著地提高植物的抗寒性。本研究为深入地阐明EnPLA1基因调控垂穗披碱草低温适应机制奠定基础,并为利用优良野生种质资源改良牧草及作物提供思路。