高铁胁迫对大豆叶片体内保护系统及膜脂过氧化的影响

以2个大豆(Glycinemax(L.)Merrill)品种(浙春3号和1601)为材料,研究了不同浓度Fe2+对初花期大豆叶片体内保护系统和膜脂过氧化的影响。结果表明,高Fe2+胁迫使细胞内丙二醛(MDA)含量和质膜透性(MP)增大,体内保护系统中的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及脯氨酸(Pro)含量的变化出现先升后降的趋势。不同大豆品种对高铁胁迫的反应存在差异,与抗氧化系统(酶类和非酶类)的整体活力相关。

高铁胁迫对大白杜鹃生理效应的影响

为全面了解高铁胁迫下植物生理效应的变化机理,采用盆施固体FeSO4的方法,研究了不同Fe2+浓度对大白杜鹃生理效应的影响。结果表明:高Fe2+胁迫使大白杜鹃叶片质膜透性(MP)增强,丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)的含量增加,老叶的MP强于新叶,MDA含量大于新叶;新叶与老叶中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ASP)活性呈现不同的变化规律,三者相互协调,对大白杜鹃叶片起保护作用。新叶与老叶对高铁胁迫反应存在差异,老叶的POD、CAT和ASP活性大于新叶。

紫花苜蓿MsMATE1基因克隆及其抵御铁胁迫功能的鉴定

多药和有毒化合物外排转运蛋白MATE能转运金属、激素、次生代谢物等多种底物,因而在植物的生长发育中发挥重要作用。本研究基于紫花苜蓿(Medicago sativa L.)基因组数据和缺铁胁迫的转录组数据,克隆获得紫花苜蓿MsMATE1及pMsMATE1启动子(GenBank登录号分别为MN547958和MT505313)。MsMATE1基因长1470 bp,编码489个氨基酸。系统进化分析表明,紫花苜蓿MsMATE1蛋白属于mate家族,与蒺藜苜蓿MtMATE(XP013453190.1)亲缘关系最近。生物信息学分析表明,MsMATE1具有典型的MATE_like超家族结构域,属于H+势驱动的真核亚类;MsMATE1为跨膜蛋白,二级结构的主要构成元件是α螺旋。pMsMATE1启动子长1598 bp,序列分析显示内含多个植物激素和逆境胁迫响应元件。MsMATE1在紫花苜蓿幼苗的根茎叶中都有表达,茎中的表达量最高。高铁和缺铁胁迫下,MsMATE1基因在紫花苜蓿幼苗各部位的表达显著上调,茎中上调最明显。高铁和缺铁胁迫,转MsMATE1基因烟草的3种抗氧化酶活性、叶绿素和可溶性蛋白含量显著增加,丙二醛含量显著降低。以上结果表明,MsMATE1在烟草中的异源表达提高了植物抵御高铁和缺铁胁迫的能力。MsMATE1可以作为应用基因工程方法改良植物铁胁迫耐受的重要候选基因,本研究为深入了解MsMATE1蛋白在植物响应铁胁迫中的分子机制奠定基础,MsMATE1基因应对其他金属胁迫或环境胁迫的功能有待于进一步鉴定。

苹果属小金海棠WRKY48基因克隆与功能初步分析

试验从苹果属小金海棠(Malus xiaojinensis Cheng et Jiang)中克隆得到一条全长为1116 bp基因,命名为MxWRKY48。MxWRKY48蛋白包含371个氨基酸,亚细胞定位试验表明MxWRKY48是一个细胞核定位蛋白。实时荧光定量PCR结果表明,MxWRKY48在小金海棠新叶中表达量高于茎、根和成熟叶。在高铁(160μmol·L-1)、低铁(4μmol·L-1)、盐(200 mmol·L-1)、低温(2℃)处理时,MxWRKY48在苹果属小金海棠根和新叶表达量均显著上升。转基因试验结果表明,MxWRKY48基因过表达可显著提高转基因拟南芥对低铁、高铁耐受能力。在高铁和低铁胁迫处理时,转基因拟南芥根长、鲜重、铁元素和叶绿素含量显著高于野生型拟南芥。