脱落酸和己糖激酶抑制剂对高表达C₄-PEPC转基因稻苗耐旱性的影响
Drought Response in Overexpression of Maize Phosphoenolpyruvate Carboxylase Rice Seedlings Treated by Inhibitors of ABA and HXK Pathway

为了研究高表达转玉米C4-磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase，PEPC）基因水稻（PC）的耐旱性机制，本研究以PC和未转基因野生型原种kitaake为材料，分别在光照和黑暗预处理24 h，其中光照处理中光强为600 μmol·m-2·s-1，预处理后稻苗再在15％聚乙二醇-6000模拟干旱胁迫下，同时使用药理学的方法，通过加入脱落酸和己糖激酶的专一性抑制剂100 μmol·L-1去甲二氢愈创木酸和10 mmol·L-1葡萄糖胺，观察两种水稻4~5叶期稻苗耐旱表现。结果发现，与WT水稻相比，在PEG-6000处理后，经过光预处理的PC水稻叶片相对含水量下降较少，始终比WT的高，而且丙二醛含量则较少，脯氨酸诱导增加，表现耐旱；而经过暗预处理后PC植株显著降低这个优势，表明光预处理有利于PC耐旱性的表现；黑暗预处理均显著下调了2供试材料植株叶片中可溶性糖的含量，而对可溶性蛋白的含量影响不显著；而光预处理后PC水稻叶片内可溶性糖含量比WT增加，而在黑暗预处理则PC的显著低于WT的，其中葡萄糖胺对光预处理下PC的可溶性糖含量的下调作用最显著；暗预处理逆转或消除了NO，H2O2和钙离子含量变化趋势，这些变化与暗预处理减少了两材料叶片蔗糖和葡萄糖含量变化同步；光暗预处理对两材料的PEPC酶活性的差异影响不大，表明外源玉米C4-PEPC在水稻中是组成型表达。可见PC叶片可部分通过糖组分，参与内源糖介导ABA和HXK信号途径，缓解干旱处理对叶片的伤害，稳定光合能力。