不同组织及干旱胁迫下黄薇内参基因的筛选与验证

【目的】为黄薇Heimia myrtifolia不同组织及不同干旱胁迫下基因表达分析筛选最适内参基因。【方法】选取黄薇盛花期的根、茎、叶、花,以及5种不同干旱处理的叶片作为实验材料,借助RT-qPCR技术对黄薇转录组数据筛选的9个候选内参基因进行分析,并利用软件geNorm、BestKeeper、NormFinder和RefFinder综合评价候选基因的表达稳定性。最后选取2个与胁迫相关的基因CSLD和SOD,对所选内参基因进行验证。【结果】geNorm、BestKeeper和NormFinder分析得出的候选内参基因排序存在一定差异。利用RefFinder对上述3个软件的结果综合分析得出:在不同组织中,最稳定的内参基因为GAPDH,最不稳定的内参基因为TUA;在干旱胁迫中,最稳定的内参基因为GAPDH,最不稳定的内参基因为TUB。在全部样本中,最稳定的内参基因为GAPDH,最不稳定的内参基因为18S RNA。对不同组织和干旱胁迫下的CSLD和SOD基因表达模式进行验证表明:上述2个基因与筛选所得内参基因的表达量和变化趋势均较为一致。【结论】在不同组织和干旱处理后,GAPDH是最适合黄薇基因表达的内参基因。图4表4参33。

干旱胁迫对黄薇光合特性和若干生理生化指标的影响

为探究黄薇(Heimia myrtifolia)对干旱胁迫的适应能力,以黄薇一年生扦插苗为试验材料,设置5个水分处理(CK、T1、T2、T3、T4,土壤相对含水量分别保持在65%~75%、45%~60%、30%~45%、15%~30%、5%~15%),采用盆栽试验连续处理20 d,研究黄薇部分生理生化指标、光合作用和气孔变化对干旱胁迫的响应。结果表明:随着干旱程度的加深,黄薇叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度显著(P<0.05)下降,胞间二氧化碳浓度先降后升,类胡萝卜素、叶绿素和叶绿素a、b含量呈上升趋势,叶片下表皮气孔随着土壤水分散失而关闭,气孔形态结构也发生适应性的变化;丙二醛含量持续增高,过氧化氢酶活性和过氧化物酶活性先上升后下降,超氧化物歧化酶在T1~T2处理下保持较高活性,在T3处理下降至CK水平;脯氨酸含量先下降后上升,可溶性糖含量显著(P<0.05)增加。综上,黄薇对轻中度干旱具有良好的适应性,但不能承受长时间的重度干旱。研究结果可为后续黄薇的引种驯化和培育应用提供理论依据。

高温干旱胁迫对黄薇抗氧化防御系统的影响

黄薇Heimia myrtifolia是具有较高价值的引种植物,但对其引种后的适应性研究仍较缺乏。为了探究黄薇对高温干旱及协同胁迫的响应,采用人工模拟自然状态下干旱(对照、轻度干旱、中度干旱和重度干旱),高温(30,36和42℃)及高温干旱协同胁迫对黄薇叶片抗氧化防御系统的影响。结果显示:干旱胁迫下,过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)质量摩尔浓度显著增加(P<0.05),脂膜过氧化程度加深,抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环相关酶活性和相关还原物质均呈先上升后下降趋势,在中度胁迫下达到顶峰,与对照相比均显著增加(P<0.05)。高温胁迫下,抗氧化酶效率和AsA-GSH循环效率均有提高。高温干旱协同胁迫下,黄薇受到的伤害明显大于单一胁迫,超氧化物歧化酶(SOD)和POD显著上升(P<0.05)并于中度胁迫时达到顶峰,MDA质量摩尔浓度显著增加(P<0.05),AsA-GSH循环效率均有提高但在中度胁迫下开始下降,脂膜过氧化随着胁迫加深显著加剧,重度胁迫下已无法维持正常生长。黄薇在高温干旱胁迫下可以通过调节抗氧化酶系统和AsA-GSH循环共同清除氧化物质,提高抗胁迫能力,维持正常生长发育。

黄薇花粉活力及柱头可授性

[目的] 研究不同条件下,黄薇Heimia myrtifolia的花粉萌发及花粉管生长情况。 [方法] 以黄薇为材料,采用花粉离体萌发法研究不同温度、蔗糖质量浓度和硼酸质量浓度对黄薇花粉萌发及花粉管生长的影响;用联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性,研究不同质量浓度萘乙酸、赤霉素、6-苄基腺嘌呤对黄薇柱头可授性的影响,并对黄薇花粉与柱头进行电镜扫描观察。 [结果] ① 不同温度、蔗糖质量浓度、硼酸质量浓度对黄薇花粉的萌发生长影响差异明显,培养黄薇花粉适宜温度为35℃,蔗糖适宜质量浓度为50.0~150.0 g·L-1,硼酸适宜质量浓度为0.5~1.0 g·L-1;②黄薇柱头可授性受时间影响,在开花6~8 h柱头可授性最强;③不同植物生长调节剂对黄薇柱头可授性影响差异明显,提高黄薇柱头可授性最适质量浓度为萘乙酸10.0 mg·L-1、赤霉素200.0~400.0 mg·L-1、6-苄基腺嘌呤20.0 mg·L-1;④黄薇柱头直径为425.78~546.93 μm,花粉极轴长为23.15~26.74 μm,赤道轴长为18.02~20.03 μm,属小型花粉。 [结论] 黄薇人工授粉的最佳时期在开花后6~8 h,结合一定质量浓度的植物生长调节剂,可以有效提高结实率。