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基于转录组分析小白菜对强光条件的响应

2025-08-18赵颖张厂王旭

热带作物学报 2025年7期
关键词:强光小白菜叶绿素

摘" 要:小白菜是原产我国的重要蔬菜作物,也是海南人民喜爱的叶菜之一。海南夏季的高温和强光在很大程度上影响了小白菜的正常生长发育,降低了其产量和品质。目前,对小白菜在非生物胁迫下生长的研究多集中在耐热性方面,关于小白菜对强光胁迫的应答研究较少。为探究小白菜响应强光的分子调控机制,本研究以不结球小白菜品种矮脚黄作为研究对象,比较分析在正常光照[300 μmol/(m2·s)]和强光[1500 μmol/(m2·s)]下小白菜叶片生理指标、光合特性及响应基因表达量的变化。结果表明:(1)强光下小白菜干重显著增加,根冠比在0~10"d逐渐增加,第15天与第10天相比显著下降;(2)强光下小白菜的叶绿素含量在后期显著下降,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度在第5天显著升高,之后逐渐降低,胞间CO2浓度基本不变;(3)利用RNA-seq技术进行转录组测序,共得到2324个差异表达基因,通过GO、KEGG 富集分析发现14个与光合作用及光保护机制相关的DEGs,6个抗氧化酶活性相关的DEGs,从中筛选出8个差异表达基因进行qRT-PCR验证,与转录组测序结果基本一致,证明转录组分析结果具有可靠性;(4)强光会对小白菜抗氧化酶活性造成一定程度的影响,在0~5 d时诱导SOD、POD、CAT活性上升,5~15 d时SOD、POD活性逐渐下降,CAT活性呈上升趋势。综上所述,在强光条件下,小白菜通过迅速响应光合作用相关的基因如HY5、ELIP2、CLH2等,并调控植物抗氧化酶活性相关基因如PER71、SODCP、CAT2等,缓解强光对其生长的抑制,增强抗氧化酶活性,进而提高幼苗对强光的适应能力。

关键词:小白菜;……

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