檀叶青 , 邓澍荣 , 孙苑玲 , 赵瑞 , 荆晓姝 , 申泽丹 , 钱泽勇 , 张会龙 , 陈少良 , 沈昕

北京林业大学生物科学与技术学院, 北京, 100083
作者    通讯作者
基因组学与应用生物学, 2014 年, 第 33卷, 第 94 篇   
收稿日期: 2014年04月18日    接受日期: 2014年05月20日

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胡杨(Populus euphratica Oliv)是典型的抗旱耐盐树种，广泛用于干旱盐碱地带的造林绿化。本实验室前期研究结果表明，盐胁迫下胡杨腺苷三磷酸双磷酸水解酶(Apyrase)基因(PeAPY)的转录水平上调，表明该基因可能在胡杨的抗盐性功能上发挥作用。已有研究证明APY是水解eATP的关键酶，而eATP是植物细胞重要的信使分子，调控植物的生长发育及抗性反应。本研究以PeAPY过表达拟南芥株系、拟南芥apy1、apy2突变体和野生型拟南芥为实验材料，分析了胡杨PeAPY对植物抗旱和耐盐能力的影响。研究结果表明，PeAPY1和PeAPY2转基因株系的抗旱性明显提高，这可能与PeAPY1和PeAPY2过表达减少了叶片表皮的气孔密度，降低了叶片的失水速率，从而提高了植株的保水能力有关。此外，我们还发现PeAPY1和PeAPY2转基因株系耐盐能力有所提高：在盐胁迫条件下，过表达PeAPY1和PeAPY2转基因植物的种子萌发率和生长、成活率均明显高于突变体apy1、apy2和野生型拟南芥(NaCl 处理的浓度分别为0, 50, 100, 150, 200 mM)。这可能是由于盐处理条件下，PeAPY通过降低盐诱导的eATP浓度，阻止了eATP诱导的细胞凋亡。综上所述，胡杨PeAPY的过表达能够提高植物对盐胁迫、干旱胁迫的耐受性，PeAPY 对eATP浓度调控及其对植物抗逆性的具体机制有待进一步研究。

PeAPY；eATP；抗盐耐旱；气孔；失水率；生长发育