地黄中响应连作基因的时空表达与分析

目的:前期作者利用抑制性消减杂交技术(SSH)构建了连作地黄的正反消减cDNA文库。该研究从两库中各选5个可能引起地黄连作障碍的基因做时空表达分析,以探讨其在地黄连作障碍中的作用。方法:应用实时荧光定量PCR技术检测这10个基因在正茬、重茬地黄中不同时期不同组织的相对表达量。结果:正库中筛选的5个编码基因(钙依赖性蛋白激酶、SAM合成酶、ACC氧酶、甲基转移酶、钙蛋白酶)在重茬地黄中有较高的表达量,在正茬地黄中几乎无表达;反库中筛选的5个编码基因(RNA依赖的RNA聚合酶、RNA复制酶、依赖于DNA的RNA聚合酶IIa、细胞周期蛋白D、RNA结合蛋白)在正茬地黄中均得到较高表达,而在重茬中却被下调或关闭。结论:参与核心生命过程的关键调控基因(如细胞周期蛋白D、依赖于DNA的RNA聚合酶IIa)在重茬地黄中被抑制或关闭,扰乱了植株正常的基因表达程序,通过钙信号传导和乙烯合成信号,干扰了地黄生长发育的重要代谢过程,从而导致连作地黄植株矮小,发育不良,引起地黄的连作障碍现象。