干旱及复水对谷子脯氨酸积累和SiP5CR基因表达的影响

秦岭; 陈二影; 张艳亭; 杨延兵; 孔清华; 张华文; 王海莲; 王润丰; 管延安; 阮颖; 《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD

摘要：脯氨酸在植物对干旱胁迫应答中起重要的渗透调节作用,增加植物体内脯氨酸含量可以提高植物抗旱性,吡咯啉-5-羧酸还原酶(P5CR)是合成脯氨酸的重要还原酶。为探讨干旱对谷子脯氨酸含量及脯氨酸代谢关键基因的影响,本研究以抗旱性突出的谷子品种‘济谷16’为材料,测定了其地上部分在干旱和复水条件下脯氨酸含量,结果表明脯氨酸含量随胁迫程度的增强而增加,复水后下降。经PCR扩增获得SiP5CR基因全长cDNA序列,序列分析表明SiP5CR基因长度为852 bp,编码283个氨基酸(GenBank登录号:MG833228),含有P5CR保守域,与玉米和高粱亲缘关系最近,亲缘关系最远的是大豆和豇豆。利用荧光定量RT-qPCR分析了该基因在干旱胁迫和复水不同时期的表达情况。结果表明干旱胁迫诱导SiP5CR在谷子地上部分上调表达,复水后相对表达量开始下降。因此,推测SiP5CR基因对干旱条件脯氨酸的积累起到重要的作用。

关键词： 脯氨酸 谷子 SiP5CR基因 干旱