地黄连作障碍中钙信号系统的异常变化分析

目的:阐述钙信号系统相关基因在头茬、重茬地黄中不同时期、不同组织中的相对表达量;同时利用不同浓度的钙信号阻断剂(异搏定、肝素钠)处理重茬地黄,进一步验证钙信号系统在连作伤害中的作用方式。方法:在前期转录组和连作地黄数字差异表达谱文库构建基础上,筛选鉴定了在连作地黄中差异表达的钙信号体系相关蛋白基因,并利用实时荧光定量PCR技术对钙信号系统相关基因进行时空表达分析;利用不同浓度的钙信号阻断剂(异搏定、肝素钠)处理重茬地黄。结果:12个基因中2个背向细胞质的钙离子通道在重茬地黄中下调表达,10个朝向细胞质的钙离子通道在重茬地黄中上调表达;而施用钙信号阻断剂的重茬地黄中,钙信号响应元件的CBL,CBP,CIBP,PLC等关键基因表达均显著下调,植株的受害程度显著缓解,并接近头茬水平。结论:连作伤害引起了钙由内质网向细胞质中流动,钙信号系统参与了地黄连作毒害的感知、传导和放大过程。