基于cDNA-AFLP的硼毒下柑橘根叶基因差异表达的研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:wdwm
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本研究以耐硼毒性不同的雪柑(Citrus sinensis)和酸柚(Citrus grandis)实生苗为试验材料,每隔一天用含10μM和400μM硼的营养液处理盆栽实生幼苗,处理15周后研究了硼处理对柑橘生物量和植株根叶硼含量的影响,同时采集柑橘根尖和叶片,提取总RNA,逆转录成cDNA后进行cDNA-AFLP分析。主要结果如下:1.硼毒害症状首先出现在老叶,成斑块状叶脉间失绿黄化,严重时叶片脱落。酸柚出现硼毒害的症状早于雪柑,除个别植株外,大部雪柑植株叶片无明显的硼毒症状。硼毒害减少柑橘根、地上部和植株总干重,降低植株根冠比,增加根叶硼含量,叶片尤为明显。2.用256对引物对柑橘根系和叶片双酶切后的cDNA进行扩增,每对引物扩增约15-40条条带。根回收差异片段332条,测序成功245条,有效片段170条;叶回收差异片段268条,测序成功230条,有效片段175条。经BLASTX比对分析,差异基因功能涉及碳水化合物代谢、细胞壁及细胞骨架代谢、脂质代谢、逆境响应、核酸代谢、蛋白质代谢、生物调控及信号转导和转运等。3.硼毒下,在酸柚根中有138个基因表达发生改变,其中46个基因表达上调,72个基因表达下调,而在雪柑根中仅有73个基因表达发生改变,其中19个基因发生上调,54个基因表达下调,说明硼毒对酸柚根基因表达的影响大于雪柑根系;硼毒害下酸柚根系中与信号转导相关的EF-hand钙结合蛋白、与逆境胁迫响应有关的WD重复域磷酸肌醇结合蛋白、调控因子14-3-3蛋白、尿黑酸叶绿醇转移酶1、丙酮酸交替氧化酶和热休克蛋白70等差异表达均上调,而在雪柑根系中仅天冬氨酸蛋白酶、双加氧酶和H+-ATPase4等与抗性有关的基因表达发生上调,说明酸柚和雪柑根系具有不同的耐硼机制。4.雪柑叶片的耐硼毒性明显比酸柚高,可能与硼毒下雪柑叶片能够维持较高的与光合相关的基因的表达水平,使叶片维持较高的光合速率,从而增加光能利用率,减少过剩光能的增加,使叶片免受或少受光氧化伤害有关;也可能与硼毒下PSY、Nudix水解酶基因、CESA、F-box、SAMS2等在酸柚和雪柑叶片中的差异表达有关。
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