杜仲胶累积与异戊二烯代谢途径相关基因表达关系研究

摘要

以15年生杜仲雌雄株在2013年3月～11月期间正在生长的叶片、树皮以及5月～10月期间正在发育的果实为材料,测定了叶片、树皮和果实中的橡胶累积量,同时采用荧光定量qPCR技术,分析了相应时期叶片、树皮和果实中异戍二烯代谢途径中的EuDXR1、EuDXR2、EuDXS1、EuDXS2、EuHMGR、EuIPPS、EuFPS、EuGGPPS 8个基因的表达水平,结果表明:随着叶片、树皮和果实的发育,其含胶量逐渐增加,在6～9月份,雌雄株叶片、树皮和雌株果实的胶增加量进入快速积累阶段,雌雄株叶片分别达到2.13％和1.96％,雌雄株树皮分别达到9.83％和9.02％,果实达到12.6％,随后杜仲胶净积累量下降;到11月份橡胶累积量达到最高,此时,雌雄株叶片的胶含量分别为2.64％和2.41％,雌雄株树皮的胶含量分别为12.6％和12.04％,果实的胶含量为14.1％.检测发现,杜仲叶片、树皮和果实在对应的时期,异戊二烯合成途径的8个基因随着杜仲雌雄株叶片、树皮和果实的生长发育,基因表达量也逐渐增加,尤其以EuIPPS、EuFPS、EuGGPPS基因表达量与相应器官中的胶含量增加量呈极显著(P＜0.01)正相关关系,而且在同一时期,这3个基因的表达量是叶片最低,树皮其次,果实中最高,与其含胶量的顺序相同.说明,杜仲器官中杜仲胶的积累与橡胶合成前体及橡胶合成起始物合成酶基因表达密切相关.