Page 108 - 《广西植物》2024年第2期
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不同字母表示基因表达水平显著差异(P<0.05)ꎮ
Different letters indicate significant differences on gene expression levels (P<0.05).
图 7 RgOATWSD 基因在镉处理地黄不同组织部位的相对表达
Fig. 7 Relative expressions of RgOATWSD genes in different tissues of Rehmannia glutinosa under cadmium stress
结果表明ꎬ2 个基因对地黄镉胁迫响应具有一定的 植物表皮蜡质是植物与 环 境 之 间 的 保 护 屏
差异表达ꎮ 障ꎬ能够保护植物免受干旱、盐、冷、紫外线、病原
菌和昆虫等的侵害ꎮ 例如ꎬ植物表皮蜡酯的积累
3 讨论与结论 和生物合成与植物的抗旱性反应密切相关(Seo et
al.ꎬ 2011ꎻ Patwari et al.ꎬ 2019)ꎬ植物角质层蜡酯
植物脂肪酸代谢途径主要有酰基还原途径与 的积累有助于抗旱性的提高ꎻ拟南芥 AtWSD1 参与
脱羰基化途径ꎬ前者产生蜡酯ꎬ蜡酯在生成过程中 了干旱期间蜡酯的积累ꎬ干旱期间叶片和茎中蜡
虽然需要醛类中间体ꎬ但并不释放出来ꎻ后者形成 酯的积累增加ꎬ说明该基因在拟南芥茎和叶组织
烷烃、醛、酮与仲醇ꎮ 目前ꎬ霍霍巴和拟南芥等植物 中的 蜡 酯 合 成 中 起 着 关 键 作 用 ( Patwari et al.ꎬ
的 WS 或者 WSD1 已经被报道ꎬ但地黄 WSD 未见报 2019)ꎻ苹果 MdWSD1 基因通过调控酯类和醇类的
道ꎮ 本研究从地黄全长转录组测序数据中鉴定出 合成ꎬ影 响 表 皮 蜡 酯 含 量 ( 王 东 阳ꎬ2016)ꎻ 芜 菁
两个蜡酯合成酶基因 RgOATWSD1 与 RgOATWSD2ꎬ BrrWSD1 基因的剪接变异体及其在干旱胁迫下合
与其他已知植物蜡酯合成酶基因同源性高ꎬ具有蜡 成蜡酯的作用ꎬ证明其与干旱胁迫有关( Yang et
酯合成酶基因的功能(Kunst & Samuelsꎬ 2009)且发 al.ꎬ 2019)ꎻ在甘蓝中检测到甘蓝 BoWSD1 基因在
现 RgOATWSD1 和 RgOATWSD2 都定位于内质网ꎬ 不同处理下表现出不同的表达模式ꎬ推测其在对
与拟南芥 WSD1 定位于内质网的结果一致ꎬ以及发 NaCl、干旱、冷和热等非生物胁迫的反应中起重要
现 RgOATWSD1 与霍霍巴的 WS 一样具有跨膜区域 作用 ( Zeng et al.ꎬ 2020)ꎮ 但 是 迄 今 为 止ꎬ 植 物
和疏水性 ( 肖一凡等ꎬ2020)ꎮ RgOATWSD 在地黄 WSD 基因的 Cd 胁迫表达未见报道ꎮ 因此ꎬ作者在
根、茎与叶组织的空间表达分析表明ꎬRgOATWSD1 其团队 研 究 地 黄 与 棉 花 Cd 胁 迫 的 同 时 开 展 了
与 RgOATWSD2 在根、茎与叶组织中均有不同程度 RgOATWSD 基因的 Cd 胁迫表达研究( 魏喜ꎬ2023ꎻ
的表达ꎬ而且在地黄茎与叶中表达的结果与拟南芥 袁萍ꎬ2023)ꎬ发现 RgOATWSD 基因表达对镉胁迫
WSD1 基因在茎与叶中表达的结果一致(Patwari et 有显著的应答反应ꎬ从而扩宽了植物 WSD 基因非
al.ꎬ 2019)ꎮ 上述发现表明ꎬRgOATWSD 具有其他植 生物胁迫表达的范围ꎮ 然而 RgOATWSD 基因的镉
物物种中已知蜡酯合成酶基因相似的结构特征与 胁迫表达机理尚不清楚ꎮ
空间表达特性ꎮ 目前ꎬ虽然植物对 Cd 胁迫响应的分子机制很