苹果MdGH3-2/12在盐胁迫下的功能分析

作者：马梦楠; 刘媛; 马锋旺; 邹养军^*

来源：干旱地区农业研究, 2021, 39(06): 39-52.

• MdGH3-2/12
• 苹果
• 盐胁迫
• 功能分析

于2020年5月—2021年2月以苹果野生型WT植株和MdGH3-2/12的RNA干扰转基因植株(RNAi)为材料,采用水培试验方法测定了盐胁迫条件下苹果植株的表型、生长量、光合参数、叶绿素含量、抗氧化酶及活性氧(ROS)含量变化,初步解析了MdGH3-2/12在苹果响应盐胁迫中的功能。研究结果表明:(1)与WT植株相比,RNAi植株叶表面出现更多的褐斑和坏死,且根系活力显著降低,其3个株系(GR-1,GR-9,GR-10)根系活力分别为WT植株的93.8%、77.5%和90.0%;植株的生长和光合作用受到更大影响,Pn、Ci和Gs都显著降低,其中Pn值分别下降至WT植株的62.9%、77.41%和83.6%。最大光化学效率(Fv/Fm)也显著下降,3个株系分别为WT植株的97.0%、96.4%和97.5%;叶绿素含量分别显著下降至WT植株的90.7%、86.2%和81.9%,MDA含量分别为WT植株的1.15、1.25倍和1.16倍;REL含量分别为WT植株的1.23、1.39倍和1.48倍;叶片气孔开度在盐胁迫下也分别缩小了35.0%、39.0%、55.0%和46.2%。(2)与WT植株相比,RNAi植株株系体内Pro含量显著增加,3个株系分别为WT植株的7.1、10.3倍和6.3倍;叶片中ROS积累显著高于WT植株,H2O2含量分别为WT植株的1.6、1.8倍和1.8倍,而抗氧化酶活性显著下降,各材料(WT,GR-1,GR-9,GR-10)盐胁迫组的SOD酶活性分别为对照组的2.4、1.2、1.7倍和1.9倍,这表明与WT植株相比,盐胁迫下RNAi植株各株系不能有效清除ROS,对植株造成了更大伤害。(3)盐胁迫后各材料植株的Na+/K+比值分别为0.497、0.558、0.525和0.577,RNAi植株株系显著高于WT植株,但是相关离子转运基因的表达量显著低于WT植株,致使Na+不能及时外排,植株受到钠离子毒害,从而导致其耐盐性降低。以上结果表明,MdGH3-2/12在苹果植株应对盐胁迫方面发挥着重要的作用,将MdGH3-2/12基因干扰后苹果植株在盐胁迫下受到的伤害更大,植株对盐胁迫的抗性下降。

• 出版日期2021
• 单位西北农林科技大学