控水干旱及PEG模拟干旱胁迫对谷子生理生化指标和SiVamp7基因转录水平的影响

为探讨控水干旱胁迫与聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)胁迫模拟干旱对谷子的影响,以5个不同地区的谷子品种陇谷16、晋谷21、冀谷39、大同40和济谷22为材料,使用控水干旱或PEG6000溶液模拟干旱处理植株,对逆境中苗期谷子的生理生化指标变化,特别是活性氧(reactive oxygen species,ROS)相关指标变化进行比较。同时,在分子生物学水平,比较了两种胁迫下,晋谷21中SiVamp7家族基因转录水平变化。结果表明,2种胁迫下,抗旱性由弱到强分别为陇谷16、晋谷21、冀谷39、大同40、济谷22。干旱胁迫下,抗旱品种的叶绿素含量维持较高水平(P<0.05),干旱敏感品种陇谷16抗氧化酶活性较低(P<0.05),导致氧化损伤严重,影响生长。对晋谷21中SiVamp7基因的转录水平检测表明,该基因家族对2种不同胁迫的响应不同。进一步研究表明,SiVAMP7蛋白与SiKAT3钾离子通道存在选择性互作,提示胁迫下,SiVamp7基因表达水平变化可能通过对钾通道调控,进而参与影响谷子干旱胁迫耐受。以上结果表明,PEG模拟干旱胁迫与控水干旱胁迫对谷子生理水平及基因表达水平影响不同,不能简单替换。