大豆不育系生理性状和基因表达与持绿关系分析

摘要

为探究大豆不育系产生持绿现象的原因,选用高(A-1)、中(A-2)、低(A-3)异交率的大豆不育系及其同型保持系为材料,分别于花期(R2)、结荚期(R4)和鼓粒期(R6)测量大豆叶片中叶绿素a+b、淀粉、可溶性蛋白、可溶性糖、生长素、赤霉素、脱落酸、细胞分裂素、乙烯等物质含量及调控衰老相关基因GMSARK、GMCYN1和GmSGR1的相对表达量,分析大豆不育系持绿现象与生理特性及衰老基因相对表达之间的关系。结果表明:各不育系均随生育期的延长,叶绿素a+b和可溶性蛋白含量表现为先升高后降低,A-1可溶性糖含量与A-2、A-3淀粉含量也表现为先升高后降低。各不育系赤霉素、乙烯、脱落酸、细胞分裂素含量随生育进程持续升高,A-1与A-2生长素含量也表现为持续升高趋势。大豆不育系与其同型保持系比较,除R6时期各不育系3个衰老基因相对表达量,生长素、脱落酸含量及A-1可溶性糖含量低于同型保持系外,其余各指标均高于同型保持系。相关性分析表明,MCYN1基因的相对表达量在R2和R4时期与细胞分裂素呈显著正相关,在R6时期与脱落酸含量呈显著正相关;GMSARK基因相对表达量在R2时期与淀粉含量呈显著正相关,在R4时期与可溶性蛋白含量呈显著正相关,与赤霉素含量呈显著负相关;GmSGR1基因的相对表达量在R4时期与脱落酸含量呈显著正相关,在R6时期与可溶性蛋白和乙烯含量呈显著负相关,与细胞分裂素呈极显著负相关。