花生FAD2基因家族表达分析及其对低温胁迫的响应

摘要

为了探究FAD2在花生低温响应中的作用,本研究从普通油酸花生中花16(ZH16)和高油酸花生中花413(ZH413)中克隆得到花生AhFAD2家族的全部基因,共7个.通过分析这些基因的表达模式发现,在ZH16和ZH413中各FAD2基因表达模式相似,AhFAD2-1A/B主要在花和发育的种子中表达,AhFAD2-3A/B主要在营养组织中表达,AhFAD2-4A/B主要在根和花中表达,表明AhFAD2基因在花生不同发育阶段和不同组织中发挥各自的生物学功能.在15℃下发芽6 d发现,ZH413的发芽率未显著下降,而ZH16的发芽率显著下降.种子萌发过程中,AhFAD2-1A/B和AhFAD2-4A/B均受低温诱导表达.在ZH16中AhFAD2-1A/B在低温诱导第6天开始显著上调表达,而在ZH413中第1天显著上调表达;在ZH16中AhFAD2-4A/B在低温诱导第3天出现显著上调表达,之后表达量下降,但在ZH413中第1天就显著上调表达,且始终维持在高水平表达.基于以上研究结果推测,高油酸花生在受到低温胁迫时,AhFAD2-1A/B编码蛋白失活,但AhFAD2-4A/B的高量表达在一定程度上弥补了这部分功能.同时也说明AhFAD2-1A/B功能的缺失并不是决定花生耐寒性的主要因素.本研究的开展为培育抗寒的高油酸花生品种奠定了理论基础,为高油酸花生在高纬度、高海拔地区推广提供了理论支持.