NaCl胁迫下南荻多倍体的无机盐离子吸收特征

南荻(Miscanthus lutarioriparius)是中国特有的芒属植物,是极具应用前景的纤维类生态能源草。为研究南荻多倍体在NaCl胁迫下的无机盐离子吸收特征,本研究以南荻多倍体和奇岗为研究对象,测定其在0、0.2%、0.5%、0.8%NaCl胁迫下对K+、Ca2+、Mg2+、SO42-和NO3-的吸收利用率,并同时测定各试验材料的存活率。结果表明,各南荻多倍体对K+、Ca2+、Mg2+和NO3-的吸收率普遍随NaCl浓度的增加呈上升趋势,对SO42-的吸收率除多倍体L7、L8和L9随NaCl浓度的增加有明显的上升以外,其他材料均受到不同程度的抑制;而作为对照的奇岗,总存活率较低(38.89%),对K+、Ca2+、Mg2+和SO42-的吸收均受到NaCl的抑制,对NO3-的吸收率则在高NaCl浓度下有所增加;在0.8%NaCl胁迫下,南荻三倍体L8和L9存活率较高(66.67%),且L8和L9对Ca2+、Mg2+、SO42-和NO3-的吸收率与其对照相比增幅均高于其他材料;南荻三倍体L2和L4在0.8%NaCl胁迫下存活率最低(16.67%),且L2和L4对各无机离子的吸收率与对照相比增幅均低于其他材料。通过本研究,获得了南荻通过调节对K+、Ca2+、Mg2+、SO42-和NO3-的吸收量响应NaCl胁迫的初步数据,为研究NaCl胁迫下南荻的无机渗透调节生理响应机制奠定基础。

南荻MlNAC2基因差异表达与耐盐生理响应的相关性分析

为探究南荻(Miscanthus lutarioriparius)耐盐生理及其与基因表达的相关性,采用0%,0.2%,0.5%,0.8%浓度的NaCl处理奇岗和不同基因型南荻,测量NaCl溶液胁迫下的MlNAC2基因相对表达量和6个耐盐指标,并对二者之间的相关性进行分析。结果显示,南荻MlNAC2基因的表达量变化在不同材料之间差异较大,L2,L6,L9,P1出现10倍以上增加,而L1,L5,L8,L10变化量都在3倍以内。生理指标中叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、脯氨酸与无胁迫对照相比均差异显著;丙二醛、超氧化物歧化酶在部分材料中与对照相比无显著差异。相关性分析表明,与MlNAC2基因的表达量变化最相关的生理指标是一系列光合作用相关因子:叶绿素含量、净光合速率、气孔导度。本研究结果可为探究南荻耐盐生理响应与分子机理层面的相互关系提供借鉴。

转MINAC2基因芒的获得及其在NaCl胁迫下的表达

芒(Miscanthus sinensis)隶属于多年生高大禾草--芒属(Miscanthus),其生态效应和经济效益备受国内外研究者的关注,是中国广阔边际土地种植与利用的能源植物。为获得芒的转基因株系,同时对MINAC2基因在盐胁迫下的表达特征进行研究,本研究利用农杆菌介导法将MINAC2基因导入芒的基因组,并采用RT-qPCR技术测定了0.6%Na Cl溶液胁迫下转基因株系0、1 h、3 h、9 h、12 h、24 h、48 h的MINAC2相对表达量。获得的主要研究结果如下:(1)经PCR鉴定确定了转MINAC2基因阳性株系;(2)未经NaCl胁迫时转MINAC2基因株系的表达量显著低于对照组,然而在0.6%NaCl处理达到一定时长后转MINAC2基因株系的表达量是显著高于对照组(p<0.05),为对照组的5.93倍。通过本研究,建立了芒的农杆菌转化体系,并对MINAC2基因在芒的耐盐能力提高中所起的作用进行了初步探讨。