低温胁迫对枇杷生理特性及抗寒相关基因差异表达的影响

潘翠萍; 陶炼; 谢红江; 李华佳; 邓群仙; 王永清; 《中国农学通报 》 2024 CSCD

摘要：研究低温胁迫下2个枇杷幼果种胚生理指标变化及抗寒相关EjICE1基因的表达规律，为枇杷抗寒新材料的筛选及枇杷抗寒分子机理的解析提供理论依据。以洞庭枇杷（黄肉，DT）及洞庭枇杷突变型（白肉，DTM）挂果容器苗为材料，研究人工模拟低温对枇杷相对电导率（REC）、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性及EjICE1基因的表达规律的影响。结果表明，低温胁迫下2个枇杷幼果种胚相对电导率REC均呈“S”型曲线变化，Logistic方程显示，洞庭枇杷和突变型（DTM）半致死温度LT50分别为-4.759、-2.811℃，突变型（白肉，DTM）幼果的抗寒能力强于洞庭枇杷；2个枇杷的SOD、POD及CAT活性及洞庭枇杷（DT）的MDA含量均呈现出先升后降的变化趋势，但达到最大阈值的时间点不同，而突变型（DTM）MDA含量则呈现缓慢上升趋势，洞庭枇杷SOD在1℃达到最大阈值，丙二醛（MDA）含量、POD及CAT活性在-1℃达到最大阈值；突变型（DTM）SOD、POD及CAT活性在-3℃达到最大阈值，丙二醛（MDA）含量则在-5℃达到最大阈值。EjICE1基因在2个枇杷中的表达呈先升后降的趋势，突变型（DTM）EjICE1基因的表达水平均高于同时期的洞庭枇杷，最大表达量出现在-3℃，洞庭枇杷EjICE1基因最大表达量出现在-1℃，在-5℃时2个枇杷中EjICE1基因的表达均被强烈抑制。突变型（DTM）幼果的抗寒能力强于亲本洞庭枇杷（DT），低温胁迫下，突变型（DTM）具有较高的保护酶活性，能快速激活抗寒相关基因的表达，启动低温应答机制，进而抵御和适应低温伤害。

关键词： 枇杷 低温胁迫 半致死温度 生理特性 基因表达