NaHCO3胁迫对甘蓝型油菜幼苗生长的影响及其耐盐候选基因预测

为研究甘蓝型油菜耐碱性盐机制,以甘蓝型油菜耐盐品系‘2205’与敏盐品系‘1423’为试验材料,通过人工模拟碱性盐胁迫,研究NaHCO3对甘蓝型油菜幼苗生理的影响及耐盐相关基因的表达量变化,分析耐盐生理指标与基因表达量的相关性,初步预测耐盐候选基因。结果表明:随着碱性盐NaHCO3(75mmol/L NaHCO3)胁迫时间的延长,幼苗叶片的电导率、抗氧化酶(SOD、POD)活性、渗透调节物质(脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖)质量分数逐渐上升,且耐盐品系‘2205’的抗氧化酶活性、渗透调节物质质量分数高于盐敏感品系‘1423’,而电导率低于盐敏感品系‘1423’。6个耐盐相关基因的表达量分析表明, Bna17410D和 Bna12880D基因的表达量在量耐盐与敏盐品系中呈现先上升后下降的趋势,其余均表现为一直上升的趋势。相关性分析表明, Bna00850D在两品系中与大部分耐盐相关指标的变化呈显著相关性,因此推测 Bna00850D可能为甘蓝型油菜耐碱性盐的候选基因。

146份甘蓝型油菜种质芽期耐盐性筛选及评价

利用6份甘蓝型油菜种质筛选出油菜芽期耐盐性鉴定的适宜浓度为230 mmol·L-1。以该浓度对146份甘蓝型油菜品系进行芽期耐盐性鉴定,测定发芽势、发芽率、根长、芽长等指标,通过相关性、主成分、隶属函数以及聚类分析对油菜种质资源进行耐盐性综合评价。结果表明:盐胁迫下,油菜的发芽势、发芽率、根长、芽长、相对芽长、相对根长相互之间成极显著正相关,而与相对盐害率呈极显著负相关;主成分分析将7个耐盐相关指标分为2个主成分,累计贡献率达91.6%;结合隶属函数分析和耐盐性综合评价,将146份甘蓝型油菜耐盐性分为4个等级,其中耐盐材料6份、中度耐盐材料11份、低耐盐材料64份和敏盐材料65份。这些材料将为甘蓝型油菜种质耐盐性评价和筛选提供参考。

甘蓝型油菜耐盐相关基因BnaJAZ1的克隆及BnaTIFY基因家族分析

TIFY是植物特有的转录因子,参与调控植物分生组织的分裂,能够减少机械损伤对植物造成的伤害,并且能提高植物的抗逆性。为了研究甘蓝型油菜中TIFY家族相关基因的功能,本研究采用同源克隆法在甘蓝型油菜品系1423和2205中克隆了BnaA06g13250D的CDS序列,在NaHCO3胁迫后12、24 h,BnaA06g13250D基因编码在耐盐品系2205中的表达量显著低于敏盐品系1423,两亲本材料的耐盐性有明显差异。该基因CDS序列全长762 bp,编码253个氨基酸,含有一个TIFY结构域;Bna2205与甘蓝型油菜BnaA06g13250D基因的氨基酸序列存在16处差异,在第114个氨基酸序列处存在1处丝氨酸的增加,其蛋白质一级与二级结构也存在差异。系统进化分析表明,Bna2205基因与黑芥遗传距离最近,与番薯、植物棉、黑枸杞、山茶等不同属的物种遗传距离较远。利用blastp对甘蓝型油菜全基因组进行鉴定与筛选,得到了68个TIFY家族基因,都含有TIFY保守结构域,该基因家族包含3个亚家族,各亚族间在基因结构上存在显著差异,分布在19条染色体上。本研究为甘蓝型油菜TIFY家族相关基因的抗逆性研究提供理论基础,为甘蓝型油菜耐碱性盐的下一步研究提供参考。