光合作用信號途徑調控陸地棉矮化的機理研究

摘要：【目的】了解光合作用信號途徑基因調控陸地棉矮化的機理。【方法】以現蕾期陸地棉矮化突變體LA-1及其近等基因系LH-1莖尖為材料,通過同位素標記相對和絕對定量(Isobaric tags for relative and absolute quantitation, i TRAQ)結合液相質譜串聯(LC-MS/MS)的定量蛋白質組學技術及定量反轉錄-聚合酶鏈式反應(Quantitative reverse-polymerase chain reaction, qRT-PCR)技術,分析兩種材料中蛋白水平及m RNA水平基因表達情況,并通過生理生化方法檢測兩種材料光合能力差異。【結果】光合作用信號途徑差異表達蛋白PsbO、PsaE、PsaH、PetF-1、PetF-2在LA-1中表達量下調,PetC和delta表達量上調。m RNA水平,除delta基因在兩種材料中表達量無顯著差別外,其它基因與蛋白水平具有同樣的表達趨勢。現蕾后,LA-1的凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Cond)顯著小于LH-1,蒸騰速率(Tr)極顯著小于LH-1,而胞間CO2濃度(Ci)無顯著差異。與LH-1相比,LA-1的實際光化學效率(YⅡ)、光系統Ⅱ(PS Ⅱ)的潛在活性(Fv/F0)顯著減少,葉綠素熒光非光化學猝滅(NPQ)顯著增大。【結論】陸地棉矮化突變體LA-1的矮化與光合作用信號途徑存在相關性,為進一步研究LA-1矮化的分子機理及棉花的矮化育種提供基礎。