杨树PtoXTH34基因过表达提高烟草抗旱性

摘要

【目的】探究杨树木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因PtoXTH34在植物响应干旱胁迫过程中发挥的功能。【方法】将杨树PtoXTH34基因在烟草中异源表达，并进行干旱胁迫，分析过表达烟草表型以及光合作用、抗逆等指标的变化。【结果】（1）过表达PtoXTH34基因能够显著降低离体烟草叶片的失水率。（2）干旱处理14 d后，对照植株出现明显的枯萎现象，而过表达PtoXTH34烟草叶片生长良好，仍为绿色，且过表达PtoXTH34植株的株高和茎直径均显著高于对照植株。（3）干旱处理14 d后，对照植株的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均趋近于0，而过表达PtoXTH34烟草的各项光合指标均极其显著高于对照植株，且高于干旱处理前。（4）干旱处理14 d后，对照植株体内的H₂O₂和MDA含量均出现大幅上升，且显著高于过表达PtoXTH34植株，对照植株出现活性氧积累现象，且叶片损伤程度较大，而过表达PtoXTH34植株并未出现此现象。【结论】过表达PtoXTH34烟草通过降低叶片失水率，提升光合作用，清除活性氧积累，进而提高植株的抗旱性。本研究为揭示杨树PtoXTH34的基因功能奠定了基础，丰富了林木分子育种的基因资源。

关键词

杨树 / 基因表达 / 木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因 / 抗旱性 / 光合作用 / 烟草