uv-b辐射增强对拟南芥表皮蜡质的影响

以野生型拟南芥、蜡质不同程度缺失突变体cer1、cer3、cer4、cer6、cer10、cer20及kcs1为试验材料,通过施加50μw/cm2、长达10d的uv-b辐射,研究了拟南芥表皮蜡质晶体结构、组分及蜡质基因对uv-b辐射的响应机制。结果表明:uv-b辐射增强改变了拟南芥表皮蜡质晶体结构,表皮蜡质松针状(cer1)、柱状、杆状(cer3、cer10与kcs1)晶体结构显著减少,球状蜡质晶体类型出现在cer6表面,无规则片状、膜状结构覆盖在kcs1与cer10茎表面。野生型拟南芥蜡质晶体结构类型无明显变化,但在部分区域积累了大量水平杆状、管状结构,增加了蜡质层厚度。uv-b辐射增强也改变了拟南芥表皮蜡质组分的分泌量。野生型在uv-b处理后一级醇、酸、醛含量显著上升,烷、次级醇及酮含量显著下降,蜡质总量增加不显著。一级醇含量的增加及酮和次级醇含量的减少在拟南芥各材料响应uv-b辐射中具有普遍性。uv-b辐射增强诱导了野生型cer3、cer4、kcs1基因表达的上调,其中cer4大量表达,促进了蜡质组分中一级醇、酸和醛含量的积累;cer1在uv-b处理后表达量下调,可能导致烷合成下游分支途径相关产物(烷类、次级醇及酮类)的减少。win1表达量的下调对蜡质总量没有显著影响。uv-b辐射增强使蜡质前体从烷合成分支途径更多地转向一级醇分支途径。