薰衣草叶片对低温胁迫的生理与分子响应机制

摘要

薰衣草(Lavandula angustifolia)作为名贵的芳香植物,其生长、繁育、品质和产量均受低温影响。前期研究已获得1个耐低温薰衣草品种。该研究将对其处理的温度从20℃降至0℃,揭示薰衣草响应冷胁迫的生理及分子调控机制,同时结合薰衣草的细胞质膜透性、可溶性糖和蛋白质含量及抗氧化酶活性等生理变化。采用转录组学和生物信息学方法挖掘分析相关耐寒基因,并探讨外施水杨酸缓解-10℃冻胁迫的可行性。研究发现7个编码脂肪酸去饱和酶和转移酶的基因(LaFADs)、3个参与合成可溶性糖的基因(LaBAM1和LaSS2)、19个编码胚胎晚期丰富蛋白的基因(LaLEAs)及7个编码过氧化物酶的基因(LaPODs),这些基因在低温胁迫下均上调表达,指导薰衣草合成并积累保护物质,维持膜稳定性以应对胁迫。此外,150 mg·L^(-1)水杨酸预处理能有效缓解植株冻害,可作为低温保护剂。该研究丰富了薰衣草重要抗逆基因家族的遗传背景,为后续分子遗传学功能分析和定向品种改良奠定基础。