抗壞血酸合成基因沉默對番茄高溫強光和病原菌Pst DC3000脅迫抗性的影響.pdf

1、植物在生長過程中經常會遇到不同程度的非生物脅迫如高溫強光和生物脅迫如Pst DC3000，這些逆境都影響了植物的生長發(fā)育，甚至會引起植物的死亡進而造成產量和品質的下降?？箟难崾巧矬w內一種重要的抗氧化物質，參與植物的光合作用、抗氧化代謝和細胞分裂和膨大等眾多生理過程。因此研究抗壞血酸在參與植物的抗性中的作用及其機理無疑具有重要的現實意義。本研究以番茄(Solanum lycopersicum Mill.)為試驗材料，利用病毒誘導的基因

2、沉默(VIGS)技術，針對抗壞血酸在調節(jié)植物應對高溫強光脅迫下的光合響應、抗氧化系統(tǒng)的變化以及應對生物脅迫Pst DC3000時的抗病機理開展了研究，進一步闡述了抗壞血酸作為植物體內重要的抗氧化物質在參與抗性過程中起重要作用。主要的研究結果如下:
　　 1.利用VIGS技術構建了抗壞血酸合成過程中三個關鍵基因的載體pTRV-GME1/2，pTRV-VTC2/5及pTRV-GLDH。研究發(fā)現高溫強光處理后抗壞血酸合成基因沉默導致番

3、茄植株光系統(tǒng)Ⅱ的光化學效率(ΦPS(II))以及最大光化學效率(Fv/Fm)下降更為明顯，非光化學熱耗散(NPQ)和葉黃素循環(huán)都上升來消耗過多的光能，尤其是強光處理最為明顯，高溫強光的雙重脅迫對植物造成的傷害最為嚴重。這三個基因沉默植株相比較來看，VTC2/5和GLDH基因沉默植株受到由于抗壞血酸合成受到抑制后光合系統(tǒng)受到的傷害比GME1/2沉默植株要嚴重。
　　 2.研究了高溫強光脅迫處理下抗壞血酸沉默植株與TRV相比都表現出

4、較弱的抗性例如電導率的上升和活性氧的過量積累?；钚匝醯姆e累會啟動植物體內的抗氧化系統(tǒng)，沉默植株與TRV相比AsA/DHA比值比較低，但是GSH/GSSG沒有明顯的差異，抗氧化酶SOD、GR、CAT、APX、DHAR和MDAR活性都不同程度的上升來清除脅迫產生的活性氧。而GME1/2、VTC2/5和GLDH基因沉默植株的抗氧化系統(tǒng)沒有明顯的差異，在應對非生物脅迫時都有類似的變化趨勢，這說明植物的抗性體內抗壞血酸的含量也有一定的關系。

5、>　　 3.研究表明抗壞血酸合成基因沉默植株在應對Pst DC3000侵染時比TRV植株的菌落數量要少和死細胞的數量較少，表現出較強的抗病性，其中VTC2/5基因沉默植株抗性最強。其主要的機理是因為VTC2/5基因沉默植株的H2O2的提前爆發(fā)作為植物體內的第二信使誘導了植物的水楊酸SA合成基因ICS的上調表達，植物體內快速合成SA來增強抗病性，SA的合成也激活了SA下游的PR1基因的表達，PR1的表達又快速合成了PR蛋白來抵御病菌的侵