低聚壳聚糖诱导的毛白杨抗病反应与ABA信号通路的关系

脱落酸(ABA)信号通路核心组分有ABA受体(PYR/PYL/RCARs)、2C型蛋白磷酸酶家族中的A亚族成员(PP2Cs)以及蔗糖非酵解型蛋白激酶2家族成员(SnRK2s)。运用BLASTP序列比对方法,在毛果杨中获得14条PtPYR、7条PtPP2C和4条PtSnRK2基因,它们分别与拟南芥AtPYR、AtPP2C和AtSnRK2基因同源。根据系统进化树分析结果,选取基因PtPYRL7、PtPYRL9、PtHAB2、PtPP2CA、PtSnRK2.3和PtSnRK2.6,设计合适的引物。以85号无性系毛白杨组培苗为材料,分别对其根部进行外源ABA和低聚壳聚糖处理,于处理3h、6h、12h和24h4个时间点取样,提取样本叶片总RNA,反转录成cDNA,进行实时荧光定量PCR分析。结果显示:ABA处理和低聚壳聚糖处理均能使PtPYRL7和PtPYRL9基因表达下调,使PtHAB2和PtPP2CA基因表达上调,使PtSnRK2.3和PtSnRK2.6基因表达先上调后下调。研究表明,ABA处理和低聚壳聚糖处理诱导毛白杨叶片中与ABA信号通路相关的基因的表达变化趋势几乎一致,说明ABA信号通路是低聚壳聚糖诱导毛白杨抗病的信号传递途径之一。

干旱-高温交叉逆境对小麦叶片蛋白质表达的影响

采用溶液培养、PEG处理等方法,研究干旱、高温单一逆境以及干旱-高温和高温-干旱交叉逆境下小麦叶片蛋白质含量和组分的变化,同时探究外源Ca2+和Ca2+螯合剂EGTA对交叉逆境下小麦叶片诱导蛋白表达的影响,以探讨Ca2+信使系统及逆境蛋白表达与交叉适应的关系。结果表明,逆境胁迫会引起小麦叶片可溶性蛋白含量的升高,且交叉逆境下可溶性蛋白含量高于单一逆境胁迫;对小麦叶片全蛋白进行SDS-PAGE分析发现,逆境胁迫诱导产生新的蛋白质,其中最为显著的是分子质量为34.3ku和24.0ku的两种新蛋白,且交叉逆境下两种逆境蛋白的百分含量明也显高于单一逆境,特别是干旱-高温交叉胁迫表达量最高。用不同浓度的Ca2+(CaCl2)处理小麦幼苗,均可提高两种逆境蛋白的表达量;而EGTA对两种逆境蛋白的表达产生抑制作用。逆境下可溶性蛋白质(包括新的逆境蛋白)的表达是植物对不同逆境交叉适应的生理基础之一。可见,Ca2+作为胞内信使参与植物的逆境信号传递过程。

外源NO对渗透胁迫下油松种子萌发及幼苗生理特性的作用

利用PEG6000处理的方法,研究了外源NO对渗透胁迫下油松种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明,渗透胁迫下,油松种子发芽率下降,严重影响种子胚根的生长,低浓度(0.1～0.3mmol.L-1)NO能有效缓解渗透胁迫的影响,促进种子的萌发;高浓度(>0.5mmol.L-1)NO对油松种子萌发有一定的抑制作用。渗透胁迫条件下,外源NO处理能使油松幼苗SOD活性增强,超氧物阴离子自由基(O2-)、H2O2、和丙二醛(MDA)含量降低,脯氨酸及叶绿素含量增加。这在一定程度上表明,外源NO处理可消除活性氧减轻渗透胁迫引起的膜脂过氧化作用,同时通过增加脯氨酸等渗透调节物质增强油松幼苗的抗逆性。