张莹莹 吕 燕 宣雯燕 张小倩 徐年军 孙 雪

龙须菜()海藻糖-6-磷酸合成酶(TPS)对逆境胁迫的响应*

张莹莹 吕 燕 宣雯燕 张小倩 徐年军 孙 雪①

(宁波大学海洋学院 浙江省海洋生物工程重点实验室 宁波 315211)

非还原性二糖海藻糖及其代谢物是调控植物生长发育和逆境响应的信号分子。本研究以大型海藻龙须菜()为对象, 从基因转录、蛋白和酶活性3个水平探讨了海藻糖合成酶——海藻糖-6-磷酸合成酶(TPS)对高温、高盐及渗透胁迫的响应。龙须菜中4条TPS序列均具有TPS家族保守结构域(Glyco-transf-20)和TPP家族保守结构域(Trehalose-PPase), 且属于Class I亚家族。在转录水平上, 高盐胁迫主要促进了1、2和4基因的表达, 而渗透胁迫则总体抑制了1、2和3基因的表达。在高盐胁迫48 h时, TPS1蛋白含量升高到对照组的2.03倍。在高温和高盐胁迫24 h时, TPS活性升高, 而在高盐胁迫48 h及渗透胁迫条件下酶活性降低。可见海藻糖-6-磷酸合成酶参与了龙须菜抗高温和高盐胁迫的应答, 但对渗透胁迫不敏感。该研究为提高龙须菜抗逆性及培育抗逆龙须菜品种提供了参考。

龙须菜; 海藻糖; 海藻糖-6-磷酸合成酶; 非生物胁迫

龙须菜()隶属红藻门(Rhodophyta)、江蓠目(Gracilariales), 是一种生长在潮间带的大型经济海藻。龙须菜不仅可用作琼胶提取原料、鲍的饵料及食材, 而且在去除氮磷、降低海水富营养化、维持海洋生态平衡方面也具有重要的环境效益(Chen, 2015)。野生型龙须菜主要分布在山东沿海, 其生长主要集中在春秋两季, 生长的适温范围为12—23°C (张学成等, 2009)。随着耐高温981品系等的成功培育, 大规模的龙须菜栽培逐渐从原来的北方低温海区扩展到了南方高温海区。……