毛竹茎秆快速生长期光合关键酶活性及基因表达分析

摘要

【目的】揭示毛竹Phyllostachys edulis快速生长期茎秆光合碳同化规律。【方法】以毛竹笋竹为试材,采用分光光度法测定了毛竹茎秆和成熟叶片核酮糖-1,5-二磷酸氧合酶(Rubisco)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、NADP-苹果酸酶(NADP-ME)、NADP-苹果酸脱氢酶(NADP-MDH)、PEP羧激酶(PEP-CK)、磷酸烯醇式丙酮酸双激酶(PPDK)活性,运用实时荧光定量聚合链式反应(qPCR)对相应部位光合关键酶基因相对表达量进行分析。【结果】茎秆7~19节间Rubisco活性均极显著低于叶片(P<0.01),随着节间的升高,Rubisco活性逐渐降低;茎秆中PEPC、NADP-ME、NADP-MDH、PPDK活性在第7节间最高,分别是叶片的3.01倍、5.69倍、4.46倍、4.05倍(P<0.01),随着节间的升高,酶活性均极显著降低(P<0.01)。茎秆中PePEPC、PeNADP-ME、PeNADP-MDH、PePPDK基因表达量在第7节间最高,分别是叶片的3.48、7.89、6.48、3.46倍(P<0.01),随着节间的升高,这些基因表达量均极显著降低(P<0.01)。【结论】毛竹快速生长期茎秆主要以NADP-ME和NAD-ME途径对竹腔内部高浓度二氧化碳(CO2)再固定,减少自身碳损耗,形成的碳水化合物被茎秆快速生长再利用。