根系響應(yīng)煙株打頂對煙堿生物合成的影響.pdf

1、煙堿是煙草特有的生物堿，是煙草根系合成的次生代謝產(chǎn)物。打頂以后，煙株體內(nèi)煙堿積累增多，然而對于造成煙株體內(nèi)煙堿含量升高的原因以及煙堿合成的調(diào)節(jié)機(jī)制并不清楚。有報(bào)道認(rèn)為打項(xiàng)增強(qiáng)煙堿生物合成可能是植物激素源改變和傷害刺激及根系二次發(fā)育結(jié)果所致。為探討打頂增強(qiáng)根系煙堿生物合成能力的調(diào)控機(jī)制，本實(shí)驗(yàn)以大田和實(shí)驗(yàn)室培育煙草K326為實(shí)驗(yàn)材料，對長勢均勻煙株分別進(jìn)行不打頂、打頂、不打頂噴灑MeJA和打頂噴灑NAA處理，分析了激素源變化、根系發(fā)育和傷

2、害刺激信號JA對煙堿生物合成的影響。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)熒光定量PCR驗(yàn)證打頂前后miRNA高通量測序數(shù)據(jù)庫中差異表達(dá)的miRNA。miRNA399c、miRNA171、miRNA101d、miRNA166c、miRNA167d在打頂24h后表達(dá)量上升，而miRNA164、miRNA166、miRNA169c、miRNA156、miRNA159在打頂24h后表達(dá)量下降。
　　 (2)采用RT-PCR和Nort

3、hern blot檢測四種處理煙株根尖組織NtNAC-R1和腐胺N-甲基轉(zhuǎn)移酶(PMT)基因的表達(dá)差異，發(fā)現(xiàn)打頂后NtNAC-R1和PMT基因表達(dá)量顯著升高。不打頂噴灑MeJA后PMT基因表達(dá)上調(diào)，NtNAC-R1基因下調(diào)。打頂噴灑NAA后，NtNAC-R1基因表達(dá)下調(diào)，而PMT基因表達(dá)無明顯變化。Northern blot檢測不打頂和分別打頂2、4、6、8、10、24h的煙草根尖組織NtNAC-R1基因的表達(dá)譜顯示：NtNAC-R1基

4、因打頂后4h內(nèi)先下調(diào)，然后開始持續(xù)上調(diào)。
　　 (3)采用ELISA檢測四種處理煙草根尖IAA含量，結(jié)果為打頂和打頂噴灑NAA的煙株根系IAA含量明顯下降，而不打頂噴灑MeJA的煙株根系IAA含量幾乎不變。
　　 (4)采用氣相色譜法檢測四種處理煙草根尖組織煙堿含量，結(jié)果證明打項(xiàng)和不打頂噴灑MeJA的煙株根尖的煙堿含量都有所升高，而打頂噴灑NAA的煙株根尖的煙堿含量稍微降低。
　　 (5)用根系掃描儀檢測處理煙株

5、的根系表型，打頂煙株根系生長明顯發(fā)達(dá)，側(cè)根增多，干物質(zhì)積累增加，而不打頂噴灑MeJA和打頂噴灑NAA的煙株根系表型沒有明顯變化。
　　 以上結(jié)果表明打頂確實(shí)促使了根系的發(fā)育，側(cè)根增多，可能是生長素IAA變化誘導(dǎo)的結(jié)果，另外打頂誘導(dǎo)PMT基因表達(dá)增強(qiáng)的變化與激素源有明顯關(guān)系。而MeJA信號物質(zhì)誘導(dǎo)PMT的表達(dá)增強(qiáng)，與根系的二次發(fā)育無關(guān)。推測打頂誘導(dǎo)的根系煙堿合成能力增強(qiáng)的原因，有兩個方面的因素：其一，根系的二次發(fā)育，增大了根系的體