逆境条件下糯玉米水分利用效率和水通道蛋白表达差异研究

摘要

水肥耦合是作物水分和养分高效利用的重要机制,其中水通道蛋白(AQP)发挥重要作用。本文研究了逆境条件下3个糯玉米品种水分利用效率(WUE)和水通道蛋白(AQP)表达差异及其关系。在低氮(0.5N,其中培养液的氮元素含量减半)、高氮(1.5N,其中培养液的氮元素含量增加1/2)、干旱(10%PEG即-0.1 MPa)和盐(200 mmol.L-1 NaCl)胁迫处理下测定了叶片水分利用效率(WUEL),并采用半定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)体系检测3个AQP基因在糯玉米根系中的表达情况。结果表明:(1)0.5N处理下,3个品种的WUEL多低于CK;1.5N和PEG处理下,3个品种的WUEL多高于CK。(2)TIP3.1、TIP2a、TIP2b 3个基因在0.5N处理下表现为不表达或表达下调,1.5N处理下6 h和PEG处理下9 h多表现表达上调,说明TIPs基因家族表达受营养、干旱和盐胁迫诱导。(3)TIPs的上述3个基因的表达和WUEL都在0.5N处理下低于CK,在1.5N和PEG处理下不同程度地高于CK,说明TIPs基因表达与WUEL的变化有密切响应关系。以上结果说明WUE与TIPs基因转录水平的调控有一定关系,且品种间存在较大差异。