低温对青海扁茎早熟禾活性氧代谢的影响和相关基因表达分析

作     者：史毅 牛奎举 余倩倩 刘文辉 马晖玲 

作者机构：甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070 华南农业大学园艺学院广东广州510640 青藏高原优良牧草种质资源利用省级重点实验室青海省畜牧兽医科学院青海西宁810016 

出 版 物：《草业学报》 (Acta Prataculturae Sinica)

年 卷 期：2017年第26卷第12期

页      面：98-107页

核心收录：

学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 09[农学] 

基　　金：国家自然科学基金(31160482)资助 

主　　题：青海扁茎早熟禾 草地早熟禾 活性氧 抗氧化酶 基因表达 

摘      要：为研究青海扁茎早熟禾(BJ)在低温胁迫下活性氧积累、抗氧化酶防御与逆境相关基因表达的机制,以WY-2(草地早熟禾‘午夜2号 )为对照,对这两种材料低温适应(10/5℃)3 d和冷冻胁迫(-10℃)24 h,测定了O_2^(-·)产生速率、H_2O_2含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及其抗氧化酶相关基因、冷胁迫相关转录因子的相对表达量。结果表明,低温胁迫可引起BJ和WY-2叶片内的O_2^(-·)产生速率、H2O2含量和MDA含量的增加,BJ活性氧的积累程度和MDA含量均低于WY-2;低温胁迫可导致BJ的SOD、APX和GR活性的降低,CAT活性呈先升后降的趋势,但只有APX活性表现为BJ高于WY-2,同时,BJ和WY-2叶片内的Cu/Zn SOD、CAT、APX和GR基因的表达量在低温胁迫后被明显的上调,且BJ抗氧化酶相关基因的相对表达量普遍高于WY-2;BJ叶片内的DREB2是下调表达的,ERF、DREB1、CSP和HSP基因在低温胁迫后均表现出明显的上调表达,且ERF、CSP和HSP的相对表达量高于WY-2。从而得出结论,扁茎早熟禾在低温胁迫时有害物质的积累低于午夜二号,抗氧化酶相关基因表达上调幅度,以及一些与冷胁迫相关转录因子的表达调控均大于午夜二号。这些物质合成和基因表达的差异可能共同导致扁茎早熟禾的高耐冷性。