水分胁迫下火龙果生理与相关基因表达研究

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  1.重度干旱、中度干旱和水分近饱和处理阻碍火龙果茎的生长,重度干旱的阻碍程度更严重,轻度干旱则在一定程度上促进火龙果茎的生长。
  2.水分胁迫处理下,随时间的延长,火龙果茎的相对含水量逐渐降低,丙二醛的含量逐渐升高,相对电导率、叶绿素、脯氨酸、可溶性蛋白的含量以及抗氧化酶的活性均呈不同程度的“升-降”趋势,而可溶性糖含量呈现“升-降-升”的变化趋势。水分胁迫下,随胁迫程度的加强,叶绿素含量降低,其他指标的含量及酶活性均升高。
  3.通过基因克隆获得了火龙果三个基因家族的9个基因的开放阅读框(ORF)以及部分片段,其中乙醇脱氢酶(ADH)基因ADH1C、ADH2、ADH class-3和ADH-like7分别包含1197bp、1140bp、1140bp和1161bp的开放阅读框;丙酮酸脱羧酶(PDC)基因PDC2的长度为2046bp,包含1815bp的ORF。火龙果PDC2与甜菜的PDC2亲缘关系最近,其次为芜菁。测序所得的PDC1片段的长度为1191bp;类钙调磷酸酶B蛋白(CBLs)基因CBL2的长度为861bp,包含678bp的ORF。其氨基酸序列与甜菜和藜麦的相似性最高,分别为96%和95%。测序所得CBL4和CBL9片段的长度分别为208bp和107bp。
  4.对火龙果与水分胁迫相关基因的表达进行了检测,结果表明:在干旱胁迫下,火龙果幼苗的ADH1C、ADH、ADH class-3、ADH-like7、PDC1、CBL2和CBL4基因在整个处理期间的表达均呈现显著的“升-降-升-降-升”趋势,CBL9表现为显著的“升-降-升-降”趋势,PDC2则呈现显著的“升-降-升”趋势,且各个基因上调到峰值的时间不同。淹水胁迫下的火龙果幼苗各基因的表达趋势也不尽相同,均呈现出较复杂的波动趋势。结果表明:这些基因对水分胁迫都具有一定的调节作用,但敏感性及表达量不同。
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