PEG模拟干旱胁迫对水稻抗氧化酶基因表达的影响

作者：连玲; 许惠滨; 何炜; 朱永生; 潘丽燕; 魏毅东; 郑燕梅; 罗曦; 谢华安^*; 张建福^*

来源：福建农业学报, 2019, 34(03): 255-263.

DOI：10.19303/j.issn.1008-0384.2019.03.001

• 水稻
• 聚乙二醇(PEG6000)
• 干旱胁迫
• 抗氧化酶基因
• 表达分析

【目的】干旱是影响水稻生产的重要环境因素之一,在干旱条件下水稻植株体内会发生一系列的抗逆反应,其中参与防御反应的关键酶基因表达会发生明显的变化。因此,本研究拟分析干旱胁迫处理后抗氧化酶类基因的表达变化,为进一步研究水稻抗旱机制提供理论参考。【方法】采用质量体积比为0(CK)、18%、20%、22%、24%、26%的聚乙二醇(PEG6000)对三叶一心期的籼稻航2号植株进行干旱胁迫处理,筛选适合处理籼稻航2号的PEG6000质量体积比;进一步采用PEG6000对航2号植株进行干旱胁迫处理,分别于处理0、2、4、8、12、24、48、72 h取样;并用SYBR Green I荧光定量PCR(qRT-PCR)分析PEG6000处理不同时间段后植株中抗氧化酶类基因表达,包括过氧化氢酶(CATA、CATB、CATC)、过氧化物酶(POX5.1、POX1)、超氧化物歧化酶(plastidic Cu/Zn-SOD,cytosolic Cu/Zn-SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)基因的表达变化。【结果】根据表型观察和植株存活率,筛选出籼稻航2号对PEG6000的耐受临界质量体积比为22%;qRT-PCR结果表明PEG6000胁迫处理后9个基因的表达均出现上调,大部分基因表达都呈先上调后下调的趋势,且一般PEG处理4 h之后基因表达出现较明显上调,说明这些基因均不同程度地参与了PEG胁迫反应;其中,过氧化氢酶A基因(CATA)表达变化最显著,处理8 h表达量上调至处理0 h的28倍。【结论】PEG6000胁迫处理后主要的抗氧化酶类基因表达发生了明显的变化。

• 单位
  福建省农业科学院; 农业部; 杂交水稻国家重点实验室