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摘要：【目的】查耳酮合成酶(CHS)是黃酮類化合物生物合成途徑中的關(guān)鍵酶,其高表達(dá)可以促進(jìn)黃酮類化合物積累,增強植物抵抗鹽堿、干旱等非生物脅迫的能力,開展轉(zhuǎn)BpCHS3白樺耐鹽性分析,為闡明該基因的功能提供參考。【方法】以前期獲得的轉(zhuǎn)BpCHS3白樺為試材,進(jìn)行轉(zhuǎn)基因白樺qRT-PCR及Northern Blot檢測,同時測定了葉片中花青素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。NaCl脅迫處理下,分別測定轉(zhuǎn)BpCHS3白樺的鹽害指數(shù)、葉綠素?zé)晒鈪?shù)及光合參數(shù)。采用qRT-PCR技術(shù),測定轉(zhuǎn)基因株系的類黃酮代謝途徑中CHS下游5個關(guān)鍵酶基因以及BpCHS家族成員相對表達(dá)量。【結(jié)果】qRT-PCR及Northern Blot檢測顯示,導(dǎo)入的目標(biāo)基因BpCHS3在mRNA水平能夠表達(dá)。轉(zhuǎn)基因白樺組培生根苗在0.3%NaCl脅迫第25天,對照(WT)株系鹽害指數(shù)高達(dá)83%,而轉(zhuǎn)基因白樺平均鹽害指數(shù)僅為39%;白樺轉(zhuǎn)基因盆栽苗在0.4%NaCl脅迫后,葉綠素?zé)晒鈪?shù)及光合參數(shù)測定顯示,NaCl脅迫第9天多數(shù)轉(zhuǎn)基因株系最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)仍為正常值,而WT株系降至0.66,脅迫第9天時實際光化學(xué)效率(ΦPSII)和光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)呈下降趨勢,但WT株系的降幅高于轉(zhuǎn)基因株系;NaCl脅迫6 d時,5個轉(zhuǎn)基因株系的凈光合速率(Pn)平均值仍高于WT的43.47%。認(rèn)為鹽脅迫下BpCHS3基因在白樺中的過量表達(dá)能夠維持其較高的光電子傳遞活性,提高PSⅡ反應(yīng)中心原初光能轉(zhuǎn)換效率,同時也能維持較高的凈光合效率。分別以轉(zhuǎn)BpCHS3白樺cDNA為模板qRT-PCR分析顯示,相對WT株系CHS下游的5個關(guān)鍵酶基因在轉(zhuǎn)基因株系中均呈不同程度的上調(diào)表達(dá),BpCHS家族成員中只有BpCHS3表達(dá)量顯著上調(diào),而BpCHS1和BpCHS2均呈下調(diào)表達(dá)或與WT株系差異不顯著。BpCHS3過表達(dá)株系花青素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)基因白樺葉片中花青素質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著低于WT株系,推測BpCHS3的過量表達(dá),對另外2個CHS家族成員產(chǎn)生共抑制,且影響花青素的合成。【結(jié)論?

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