叶片喷施C1化合物对拟南芥生理特性和C1代谢、光合作用及胁迫相关基因表达的影响

摘要

为了比较甲醇、甲醛和甲酸3种C1化合物对植物生理特性及基因表达的影响,更好地理解这3种C1化合物的作用机制,分别用5 mmol·L-1甲醇、甲醛、甲酸溶液均匀喷洒于温室条件下盆栽培养的拟南芥叶片上,以喷蒸馏水的植物为对照,每周喷1次,4周后分析施用这3种C1化合物对其生长及生理特性的影响.结果表明:甲醇促进拟南芥生长,而甲醛和甲酸抑制其生长,甲醛的抑制作用特别明显;甲醇处理显著降低了叶片花青素含量但提高了叶绿素a含量及叶绿素a/b的比值,甲醛处理显著降低了叶绿素a含量及叶绿素a/b的比值,甲酸处理显著提高了叶绿素a含量但大幅度降低了叶绿素b含量从而使叶绿素a/b的比值比对照高2倍;3种C1化合物处理都能增加叶片中可溶性总蛋白质含量,甲醇处理尤为明显,只有甲醛处理可显著提高叶片可溶性总糖、H2O2及羰基化蛋白质含量,产生氧化胁迫.对基因表达谱进行逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)的结果表明:所选的大多数光合作用相关基因的表达被甲醇诱导,而甲醛抑制它们的表达但诱导很多胁迫相关基因的表达,甲酸对大多数光合作用相关基因的表达没有显著影响;3种C1化合物对大多数C1代谢相关基因没有显著影响,但都抑制5,10-亚甲基-四氢叶酸还原酶基因的表达.