林业科学

作者：姚俊广,耿娅,刘依静,安轶*,黄李超,曾为,卢孟柱

单位：浙江农林大学林业与生物技术学院 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室 杭州 311300

关键词：银腺杨84K,转基因,SAMDC,多胺,干旱胁迫,2O2')">H2O2,电解质渗透率

基金：国家重点研发计划项目(2019TFE0119100)

目的: 多胺广泛存在于植物体内，参与调节植物发育过程以及胁迫响应，S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)是多胺合成途径的关键限速酶。本研究以SAMDC转基因银腺杨84K为材料，分析在干旱胁迫下SAMDC对杨树生长的影响，探讨SAMDC在林木响应干旱中的作用，为揭示多胺在杨树抗逆性方面的作用提供参考。方法: 以生长3个月的银腺杨84K及其PagSAMDC4a过表达转基因株系的土培苗为试验材料进行干旱处理，观察植株表型，并对多胺含量、H2O2含量、叶片相对含水量、叶片失水率、电解质渗透率等生理指标进行分析。结果: PagSAMDC4a过表达银腺杨84K株系PagSAMDC4a-OE#3、PagSAMDC4a-OE#15、PagSAMDC4a-OE#17的内源亚精胺、精胺含量都显著高于未转基因植株，且PagSAMDC4a-OE#17株系内源腐胺、亚精胺、精胺含量分别是未转基因植株的1.95、3.43、1.32倍。正常条件下，过表达PagSAMDC4a植株的叶片表型、叶片相对含水量和电解质渗透率与未转基因植株无显著差异，而过表达株系PagSAMDC4a-OE#15和PagSAMDC4a-OE#17的叶片失水率显著低于未转基因植株。在干旱胁迫下，未转基因银腺杨84K叶片萎蔫，相对含水量比正常情况下降低26.44%，电解质渗透率升高27.68%，而PagSAMDC4a-OE#3、PagSAMDC4a-OE#15、PagSAMDC4a-OE#17植株叶片生长正常，相对含水量比正常条件下分别降低了10.9%、3.66%、1.33%，电解质渗透率较低、变化幅度较小。与未转基因植株相比，过表达PagSAMDC4a的转基因植株正常条件下H2O2含量显著降低；在干旱胁迫后，H2O2含量虽有增加但幅度显著低于未转基因植株，H2O2含量由高到低为未转基因植株> PagSAMDC4a-OE#3 > PagSAMDC4a-OE#15 > PagSAMDC4a-OE#17。结论: PagSAMDC4a可以调控银腺杨84K内源多胺含量，过表达PagSAMDC4a基因使植株内源多胺含量升高、H2O2含量降低，减轻干旱胁迫引起的氧化损伤，进而有效缓解植株叶片所受水分胁迫，从而降低植株对干旱的敏感性。因此，可以通过调控SAMDC4a过表达影响内源多胺水平的变化从而调控干旱胁迫适应过程。

来源：2022年第2期

《林业科学》期刊编辑部

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