低温胁迫对蝴蝶兰光合及生理特性的影响

本研究以‘大辣椒’、‘4号’、‘富乐夕阳’、‘火凤凰’、‘婚宴’和‘满天红’6个蝴蝶兰品种为试材,分析了低温胁迫过程中蝴蝶兰叶片叶绿素荧光参数的变化,并从中挑选出抗冷品种‘大辣椒’和不抗冷品种‘富乐夕阳’,再对这2个品种的叶绿素含量、渗透调节物质、光合酶PEPC及抗氧化酶活性进行测定。结果表明:低温胁迫期间,蝴蝶兰叶片的叶绿素荧光参数Fo逐渐升高,其他均呈降低趋势,低温处理后期,‘大辣椒’的Fv/Fm最高,‘大辣椒’的叶绿素含量高于‘富乐夕阳’;PEPC活性先逐渐升高,后趋于平缓,‘大辣椒’PEPC活性显著高于‘富乐夕阳’;可溶性糖、可溶性蛋白含量先升后降,‘大辣椒’的积累量高于‘富乐夕阳’;脯氨酸含量变化规律不一致;SOD活性均逐渐升高,而过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT、抗坏血酸过氧化物酶APX活性基本呈先升后降的趋势,‘大辣椒’各抗氧化物酶活性升高幅度均大于‘富乐夕阳’。由结果可知,‘大辣椒’PEPC和SOD活性显著高于‘富乐夕阳’,可能是其抗冷性较强的重要原因。研究结果为蝴蝶兰抗冷品种的选育及抗性分子机理研究提供理论基础。

低温胁迫对白及光合作用及叶绿素荧光参数的影响

为了研究白及对低温胁迫的生理响应,以一年生白及为试材,分别进行22、18、14、10℃4个低温处理,之后再置于26℃进行恢复培养,分别于处理0、7、14、21、28 d和恢复培养的3、7 d测定叶片光合速率和叶绿素荧光动力学参数。结果表明,14和10℃处理下,白及叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著下降,胞间二氧化碳浓度(Ci)呈现先下降后上升的趋势,在14 d时Ci最低;叶绿素荧光参数F_o上升,F_v/F_m、Y(Ⅱ)、qP和ETR大幅度下降,植株不能恢复生长。说明10℃和14℃对白及叶片PSⅡ光合系统造成严重损害,导致植株不能正常生长。18和22℃处理下,Pn、Gs、Tr和Ci均缓慢下降,说明气孔因素是导致Pn下降的主要因素,其中18℃处理条件下F_o小幅度上升,而F_v/F_m、Y(Ⅱ)、qP和ETR有小幅度下降,说明PSⅡ光合系统受到轻微损伤,22℃处理7 d时,Y(Ⅱ)、qP和ETR有轻微下降,F_o轻微上升,之后无显著变化,而F_v/F_m一直处于正常范围之内,说明7 d后白及可以适应22℃的温度环境,且Fo、Y(Ⅱ)、qP和ETR的变化均在正常范围之内,未对白及的光合系统造成伤害。研究结果表明,10、14℃严重抑制了白及的生长和光合作用;18℃处理下,白及的生长形态未受到影响,但光合作用受到轻度抑制;22℃对白及的生长和光合作用不造成影响。

牡丹DGAT基因的克隆及表达分析

利用RT-PCR和RACE技术,从牡丹种子中克隆得到1个二酰甘油酰基转移酶基因(DGAT),命名为PaDGAT1(GenBank登录号为MG214258)。PaDGAT1基因cDNA全长为2 028bp,包含1 554bp开放阅读框,编码517个氨基酸。PaDGAT1蛋白属于疏水性碱性蛋白,分子量为58.86kD,理论等电点为8.62,二级结构预测表明,无规则卷曲和延伸链是该蛋白的主要结构元件。氨基酸序列对比分析表明,PaDGAT1基因编码的蛋白属于DGAT1亚家族,与油橄榄(Olea europaea)的DGAT1蛋白亲缘关系最近。实时荧光定量分析结果表明,PaDGAT1基因在花芽中表达水平较高,在叶、茎和未发育子房中表达水平较低;在种子发育过程中,PaDGAT1基因表达水平呈现出升高-降低-升高的趋势,其中在发育28d时表达水平最高,随后其表达水平逐渐减低,在种子发育70d时又升高,至发育末期的85d时表达水平升高至较高水平;在种子收获后,常温存放7d时,PaDGAT1基因表达水平最高,随后其表达水平逐渐下降。结果推测,DGAT基因在牡丹种子的油脂合成中起重要的调控作用。