西瓜谷氨酸脱羧酶GADs的克隆与表达分析

谷氨酸脱羧酶(GAD)是催化谷氨酸脱羧的裂解酶,对GABA合成通路起关键作用,并对植物抵御非生物胁迫有重要调控作用。前期通过代谢组和转录组关联分析筛选得到3个西瓜GAD基因家族成员(Cla97C01G007270、Cla97C01G007290和Cla97C04G079700)。在此基础上克隆了3个西瓜GAD家族基因,分别命名为ClGAD1、ClGAD2和ClGAD3,并对其进行生物信息学及表达模式分析。结果显示,ClGAD1、ClGAD2和ClGAD3的CDS分别为1524,1497,1497 bp,其编码的氨基酸数量分别为507,498,498。3个蛋白均为亲水性蛋白;亚细胞定位于线粒体中;具有高度的保守性,保守结构域为谷氨酸脱羧酶;其启动子区域含有大量CAAT-box和TATA-box,以及与逆境胁迫相关的MYB、MYC等相应元件。3个GAD蛋白的二级结构均以α-螺旋、无规卷曲为主;三级结构均为同源六聚体结构。系统进化树显示,GAD基因家族成员与苦瓜、拟南芥的GAD亲缘关系最近。qRT-PCR分析显示,ClGAD1和ClGAD2在茎中表达量最高,而ClGAD3在花中表达量最高。ClGAD1、ClGAD2、ClGAD3分别在盐胁迫12,24,48 h表达量最高;冷和干旱胁迫下3个GAD基因的表达模式较为相似,均在胁迫早期发生大量表达,且ClGAD3在非生物胁迫下的表达量均高于其他2个家族成员。获得了西瓜3个GAD基因的cDNA全长,并对其进行生物信息学和表达模式分析,为丰富西瓜抗非生物胁迫基因资源提供了试验依据。

不同辣椒品种对干旱胁迫的生理响应

为研究不同辣椒品种对干旱胁迫的生理生化响应,以3个不同辣椒品种辣美520、金娇威风、金娇1.0幼苗为试验材料,采用盆栽控制浇水模拟干旱的方法,研究干旱胁迫(中度干旱,土壤相对含水量40%~45%)处理7 d对3个辣椒品种的超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性、可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量、丙二醛含量的影响。结果表明:辣美520的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(SOD)活性、可溶性蛋白质(SP)含量、脯氨酸(Pro)含量值最高,金娇威风次之,金娇1.0最低;辣美520的丙二醛(MDA)含量最低,金娇威风次之,金娇1.0最高。综上所述,3个辣椒品种抗旱性大小表现为辣美520>金娇威风>金娇1.0;抗性强的辣椒抗氧化酶活性较高,渗透物质积累量较多,丙二醛(MDA)含量较少,抗性弱的则相反。