低温胁迫下甘蓝型冬油菜BnYUCCA8基因差异表达及内源生长素含量变化

摘要

甘蓝型冬油菜下胚轴长短与其抗寒性强弱呈负相关关系。为研究下胚轴伸长相关的BnYUCCA8基因对低温胁迫的响应,采用同源克隆技术从甘蓝型冬油菜中克隆了BnYUCCA8基因,其CDS全长1281 bp,编码426个氨基酸。生物信息学分析表明,BnYUCCA8蛋白是一个不稳定的疏水性蛋白,与埃塞俄比亚芥和甘蓝中YUCCA8蛋白的亲缘关系最近。荧光定量PCR结果表明,BnYUCCA8在叶和根中表达量最高,花和角果中表达量相对较低,且苗期表达量高于花期。随低温胁迫加剧,BnYUCCA8表达量总体呈降低趋势,且‘天油2288’(下胚轴伸长较长的弱抗寒品种)较‘16VHNTS158’(下胚轴伸长较短的强抗寒品种)基因表达量高。内源IAA含量的测定结果表明,在低温处理24 h时,‘16VHNTS158’中IAA含量在4℃、0℃、-4℃较常温(22℃)分别降低68%、92%、97%,‘天油2288’中分别降低了77%、89%、94%,且‘16VHNTS158’较‘天油2288’IAA含量在常温、4℃、0℃、-4℃分别低19%、14%、40%、39%。对BnYUCCA8相对表达量、内源IAA含量和下胚轴长度进行相关性分析,结果表明,‘16VHNTS158’和‘天油2288’的BnYUCCA8相对表达量和生长素含量之间的相关系数分别为0.682和0.812,存在显著和极显著正相关关系,下胚轴长度与基因相对表达量之间的相关系数分别为0.54和0.41,与生长素含量之间的相关系数分别为0.427和0.591,为正相关关系。由此说明甘蓝型冬油菜BnYUCCA8可能在下胚轴长度和内源IAA含量中发挥重要调节作用。