摘要
为探究bHLH转录因子在梨叶缺铁黄化复绿过程中的表达特性,筛选响应该过程的关键bHLH基因,为改良梨品种抗缺铁能力提供理论依据.该试验以'砀山酥梨'(Pyrus bretschneideri Rehd.)正常植株和黄化植株为试材,于生长期对黄化植株叶面喷施0.2％FeSO4(2 g/L FeSO4)溶液,以清水处理正常植株(N)和黄化植株(C)为对照,取N、C的叶片和幼嫩根毛,以及处理3、6、9和12 d的黄化植株叶片进行转录组学分析,筛选其内差异表达的bHLH基因;采用荧光定量PCR技术,分析叶片和根系中bHLH基因的表达情况、生物学特性以及与叶内Fe2+含量的相关性.结果表明:(1)转录组数据显示,于N、C和FeSO4处理后不同时期黄化叶内共计获得21个表达差异显著的bHLH基因,涉及6个亚族,其motif数1～10不等.(2)qRT-PCR结果显示,C叶内10个基因(PbrbHLH7/29/41/104/119/122/128/155/183/191)的表达量均显著高于N叶内相应基因的表达量,FeSO4处理后其各时期表达量均较C显著下调;而C叶内9个基因(PbrbHLH15/46/53/69/78/89/115/137/144)的表达量均显著低于N叶内相应基因的表达量,FeSO4处理后其各时期表达量均较C显著上调.(3)根与地上部叶的表达水平差异相一致,C根内PbrbHLH29/41/119/128/155/183/191这7个基因的表达量显著高于N根内相应基因的表达量,而C根内PbrbHLH53/89的表达量显著低于N根内相应基因的表达量.(4)相关分析显示,FeSO4溶液处理后各时期内叶片中Fe2+含量与PbrbHLH41表达量呈显著负相关关系,而与PbrbHLH78呈显著正相关关系.研究认为,外源FeSO4处理所调控的梨缺铁黄化叶复绿可能与其所导致的梨叶片样中bHLHs表达量协同变化密切相关;PbrbHLH41/78可能在该过程中发挥着至关重要而拮抗的调控作用,可作为研究梨缺铁黄化复绿机理的候选基因.
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