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Relationship Between Drought Resistance Evaluated by Comprehensive Subordinate Function Values and AhNCED1 Expression in Peanut Varieties

综合隶属函数法评价花生品种抗旱性与AhNCED1基因表达的关系


利用综合隶属函数法评价不同产地8个花生品种幼苗的抗旱能力, 同时分析各品种花生在模拟干旱处理2小时和12小时后叶片AhNCED1基因表达量的变化, 探讨花生品种抗旱性与叶片AhNCED1基因表达的关系, 建立花生(Arachis hypogaea)幼苗时期通过AhNCED1基因表达变化检测花生抗旱性等级的方法。结果显示, 干旱处理2小时, 各品种叶片AhNCED1基因表达量迅速增加, 与处理前相比差异极显著; 干旱处理12小时, 各品种花生叶片AhNCED1基因表达量均降低, 但仍均高于处理前水平。综合隶属函数值定量反映各品种抗旱性强弱顺序为: 花育24号>福花13号>粤油7号>中花15号>中花16号>航花2号>福花9号>北海1号。干旱处理2小时各品种花生叶片AhNCED1表达量变化大小依次为: 福花13号>花育24号>中花16号>中花15号>航花2号>粤油7号>北海1号>福花9号。其中, 抗旱性强的品种为花育24号和福花13号, 抗旱性弱的品种为福花9号和北海1号, 其余4个品种为中等抗旱。该抗旱性评价结果与这些品种在生产上的表现一致, 干旱胁迫2小时花生品种叶片AhNCED1基因的表达量变化与其抗旱性一致。因此, AhNCED1基因表达量可作为苗期花生品种抗旱性等级的量化指标之一。

We used comprehensive subordinate function values to assess drought resistance of eight representative peanut varieties and simultaneously analyzed the expression of AhNCED1 in peanut leaves under drought stress. We discuss the relation between drought resistance of different peanut varieties and the expression of AhNCED1 with the result of comprehensive subordinate function values. We established a molecular method to qualify the grade of drought resistance of peanut in seedling period by using quantitative PCR to test the expression of AhNCED1 and filter the peanut varieties with drought resistance. AhNCED1 expression increased rapidly after drought treatment for 2 h, which was related to drought resistance of peanuts. After drought treatment for 12 h, the expression decreased and was higher than the control. The comprehensive subordinate function values reflect the resistance order of different peanuts: Huayu 24>Fuhua 13>Yueyou 7>Zhonghua 15>Zhonghua 16>Hanghua 2>Fuhua 9>Beihai 1. AhNCED1 expression after water stress treatment for 2 h reflects the resistance order: Fuhua 13>Huayu 24>Zhonghua 16>Zhonghua 15>Hanghua 2>Yueyou 7>Beihai 1>Fuhua 9. Fuhua 9 and Beihai 1 are weaker in drought resistance and Huayu 24 and Fuhua 13 are stronger. As well, under drought stress, peanut drought resistance is positively correlated with the expression of Ah-NCED1 in leaves. We can filter peanut varieties with stronger drought resistance by testing the expression of AhNCED1.


全 文 :植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2015, 50 (6): 706–712, www.chinbullbotany.com
doi: 10.11983/CBB15001
——————————————————
收稿日期: 2015-01-09; 接受日期: 2015-05-13
基金项目: 广东省科技计划(No.2013B020301004)
* 通讯作者。E-mail: liling@scnu.edu.cn
综合隶属函数法评价花生品种抗旱性与
AhNCED1基因表达的关系
龙海涛1, 李丽梅1, 谢泽虹1, 刘帅1, 李晓云1, 邓斌1, 刘海燕2, 李玲1*
1华南师范大学生命科学学院, 广东省植物发育生物工程重点实验室, 广州 510631
2广东省农业科学院作物研究所, 广州 510640
摘要 利用综合隶属函数法评价不同产地8个花生品种幼苗的抗旱能力, 同时分析各品种花生在模拟干旱处理2小时和12
小时后叶片AhNCED1基因表达量的变化, 探讨花生品种抗旱性与叶片AhNCED1基因表达的关系, 建立花生(Arachis hy-
pogaea)幼苗时期通过AhNCED1基因表达变化检测花生抗旱性等级的方法。结果显示, 干旱处理2小时, 各品种叶片
AhNCED1基因表达量迅速增加, 与处理前相比差异极显著; 干旱处理12小时, 各品种花生叶片AhNCED1基因表达量均降
低, 但仍均高于处理前水平。综合隶属函数值定量反映各品种抗旱性强弱顺序为: 花育24号>福花13号>粤油7号>中花15号
>中花16号>航花2号>福花9号>北海1号。干旱处理2小时各品种花生叶片AhNCED1表达量变化大小依次为: 福花13号>花
育24号>中花16号>中花15号>航花2号>粤油7号>北海1号>福花9号。其中, 抗旱性强的品种为花育24号和福花13号, 抗旱
性弱的品种为福花9号和北海1号, 其余4个品种为中等抗旱。该抗旱性评价结果与这些品种在生产上的表现一致, 干旱胁迫
2小时花生品种叶片AhNCED1基因的表达量变化与其抗旱性一致。因此, AhNCED1基因表达量可作为苗期花生品种抗旱性
等级的量化指标之一。
关键词 AhNCED1表达, 综合隶属函数法, 抗旱性, 花生品种
龙海涛, 李丽梅, 谢泽虹, 刘帅, 李晓云, 邓斌, 刘海燕, 李玲 (2015). 综合隶属函数法评价花生品种抗旱性与AhNCED1
基因表达的关系. 植物学报 50, 706–712.
花生(Arachis hypogaea)是世界上重要的经济和
油料作物之一, 干旱造成的花生减产占我国花生总产
量20%以上(程曦等, 2010)。因此, 重视花生抗旱高产
育种的理论与技术研究, 评定花生品种的抗旱性对确
保花生高产以及抗旱育种具有重要意义。
本课题组前期研究表明, 花生响应干旱初期ABA
合成能力是反映抗旱性的重要指标, 而合成ABA的关
键限速酶AhNCED1 (9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧
酶)基因和蛋白在正常生长条件与干旱胁迫下的表达
水平与体内ABA含量呈正相关, 直接影响花生抗旱性
(Liang et al., 2009; Hu et al., 2013a), 可作为筛选抗
旱花生品种的分子指标。刘江娜等(2010)也指出, 棉
花GhNCED基因在正常条件下表达量很低, 干旱处
理0.5小时GhNCED基因转录本开始积累, 处理6小
时其表达量达到最大。我们采用测定叶片含水量、
脯氨酸含量、ABA含量和AhNCED1基因表达等建立
了综合隶属函数值法, 分别通过实验对不同产地花生
品种的抗旱性进行评价(陈艳萍等, 2013; Chen et al.,
2014), 但未建立花生抗旱等级的量化标准。
以往研究表明, 实时荧光定量PCR技术检测的
准确性和灵敏度较高, 其中用TaqMan探针法得到的
定量检测值与实际值较接近, 且检测的重现性较好,
特异度更高, 可靠性较高(吴影等, 2007)。
本研究选取通过前期综合隶属函数法评价的各
产地抗旱性不同的花生品种, 同时在模拟干旱条件
下 , 利用TaqMan探针法分析花生响应干旱时体内
AhNCED1基因表达量的变化, 并比较AhNCED1表
达量与花生品种抗旱性的相关性, 探索AhNCED1基
因作为评价花生苗期抗旱性的分子检测方法, 以期为
花生资源的抗旱性早期鉴定奠定基础。
·研究报告·
龙海涛等: 综合隶属函数法评价花生品种抗旱性与 AhNCED1 基因表达的关系 707
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
花生(Arachis hypogaea L.)供试品种: 粤油7号和航
花2号由广东省农业科学院作物研究所梁炫强研究员
馈赠; 中花15号和中花16号由中国农业科学院油料
作物研究所廖伯寿研究员馈赠; 福花9号和福花13号
由福建省农业科学院唐兆秀研究员馈赠; 花育24号
由山东省花生研究所禹山林研究员馈赠; 北海1号由
广西大学何龙飞教授馈赠。
PrimeScrip RT reagent Kit With gDNA Eraser、
PrimeScrip RT reagent Kit Perfect Real Time、
Taqman Premix Ex Taq TMII Kit购自Takara公司。
Trizol、异丙醇、无水乙醇和PEG6000等购自广州鼎
国生物技术有限公司。
1.2 花生培养与干旱胁迫处理
参照刘吉升和李玲(2006)的方法, 选取花生种子浸
泡, 待萌发后, 将其种植于盛有泥炭土和蛭石(8:1,
v/v)的花盆中, 30°C、光暗周期为16小时光照/8小时
黑暗, 培养至四叶期。随机挑选长势相同的花生幼苗,
将其带根部取出 , 水洗后浸泡于20% PEG6000
(M/V)中并分别在0、2、12和24小时后取材保存。以
蒸馏水处理作为对照。
1.3 叶片含水量测定
叶片含水量测定参照Fukao等(2011)的方法。选取叶
片3–4片, 称取鲜重(mf), 于105°C烘箱内杀青0.5小
时, 80°C烘至恒重, 称干重(md)。根据公式计算含水
量。

1.4 叶片游离脯氨酸含量测定
参照张殿忠等(1990)的方法, 取叶片0.3 g, 用5 mL
3%磺基水杨酸研磨, 沸水浴10分钟, 冷却后800 ×g
离心10分钟, 取2 mL上清液, 加入2 mL蒸馏水、2 mL
冰乙酸和4 mL 2.5%酸性茚三酮试剂, 摇匀后沸水浴
60分钟, 冷却后加入4 mL甲苯, 摇匀后静置分层, 吸
取甲苯层, 于520 nm波长处测定吸光度。
1.5 叶片ABA含量测定
参照Yue等(2012)的方法, 取叶片0.3 g制备ABA样
品。取10 μL ABA样品注入Kromasil C18柱, 设置柱
温为35°C, 流动相为甲醇:1%乙酸=45:55 (v/v), 流
速为1 mL·min–1。检测器为Waters 486 detector, 检
测波长为252 nm。以Sigma分装ABA为标准品。
1.6 综合隶属函数值评价抗旱性
运用SPSS Statistics 18.0软件对某一指标性状测定值
进行差异显著性分析。为消除各品种间基础性状差异,
采用相对值(相对值=水分胁迫下性状测定值/正常条件
下性状测定值)作为原始处理数据。采用模糊数学中隶
属函数方法对各指标性状进行间接的抗旱性评价, 具
体参照张智猛等(2011)的方法。隶属函数值公式为:

式中, u(xj)为各品种第j个性状的隶属函数值, xj为各品
种某一指标的相对值, xmax和xmin分别为所有参试品
种中第j个指标性状相对值的最大值和最小值。若某指
标性状与抗旱性为负相关, 则用反隶属函数进行计
算。计算公式为:
1.7 AhNCED1基因表达
选取相同生长位点且长势相似的花生叶片0.2 g, 提
取总RNA, 提取方法参照Trizol RNA试剂盒说明书。
cDNA的合成参照Su等 (2012)的方法。Real Time
PCR引物选择花生内参基因18S和AhNCED1 cDNA
序列, 利用Primer Premier 5.0软件进行设计(表1)。
qRT-PCR操作参照Liu等(2011)的方法。PCR反应条
件为: 95°C30秒, 1个循环; 95°C5秒, 60°C34秒; 共
40个循环。每个样品重复3次, 取平均值。相对表达
量采用2-∆∆CT法。
2 结果与讨论
2.1 花生品种抗旱性综合评价
正常生长条件下, 8个花生品种叶片含水量介于87.9%–

708 植物学报 50(6) 2015
表1 花生内参基因和目的基因引物
Table 1 Primers for reference genes and target gene
Gene Primer (5→3) Amplified fragment length (bp)
F: TACGTCCCTGCCCTTTGTAC 18S
R: CCTACGGAAACCTTGTTACGAC
168
F: TTACCTGTGGGATTGTTTGC AhNCED1
R: ACATGAGCCTCTACTTCTGC
81
18S probe ACACACCGCCCGTCGCTCCTACCGATTGAA
AhNCED1 probe ATGTCCCCGGAATCTCCATCCTCTCTGT


90.1%之间, 品种间差异不显著。干旱处理24小时后,
各品种叶片含水量出现不同程度的降低, 且品种间出
现了显著差异(图1)。其中, 花育24号下降幅度最小,
仅为4.94%, 说明其叶片细胞保持水分的能力较强,
抗旱性较强; 北海1号下降幅最大, 为18.60%, 属于
抗旱性较差的品种。干旱处理前后叶片含水量变化排
序为: 花育24号>福花13号>粤油7号>中花16号>中
花15号>航花2号>福花9号>北海1号。


图1 干旱处理24小时不同花生品种叶片含水量变化(*P< 0.01)

Figure 1 Water content of peanut leaves in different varie-
ties under drought stress for 24 h (* P< 0.01)

在正常生长条件下, 8个花生品种叶片脯氨酸含
量均较低。干旱处理24小时后, 脯氨酸含量急剧升高,
且不同品种的花生升高幅度差异显著。其中, 花育24
号脯氨酸含量增加了48.8倍, 在8个品种中增幅最大;
而福花9号增幅最小(表2)。干旱处理前后脯氨酸含量
变化排序为: 花育24号>福花13号>中花15号>中花
16号>粤油7号>航花2号>北海1号>福花9号。
干旱处理24小时后与处理前相比, 8个花生品种
叶片内ABA含量均急剧升高, 差异呈极显著(表3)。干
旱处理前后ABA含量变化排序为: 福花13号>花育24
号>中花15号>福花9号>粤油7号>中花16号>航花2号>


表2 干旱处理24小时不同花生品种叶片脯氨酸含量变化(平均
值±标准误)
Table 2 Proline content of peanut leaves in different varie-
ties under drought stress for 24 h (means±SD)
Proline content (mg·g–1 DW)Variety
Drought 0 h Drought 24 h
Fold
change
Yueyou 7 1.81±0.45 16.30±0.62 9.0
Hanghua 2 2.08±0.25 17.50±1.00 8.4
Zhonghua 15 1.98±0.28 20.13±4.72 10.2
Zhonghua 16 2.15±0.91 20.10±0.46 9.3
Fuhua 13 1.79±0.02 43.89±15.70 24.6
Fuhua 9 3.29±0.15 19.49±0.46 5.9
Beihai 1 1.38±0.33 11.57±2.02 8.4
Huayu 24 1.55±0.15 75.55±4.65 48.8


表3 干旱处理24小时对不同花生品种叶片ABA含量的影响(平
均值±标准误)
Table 3 Effect of ABA content in leaves of peanut in differ-
ent varieties under drought stress for 24 h (means±SD)
ABA content (μg·mg–1 DW) Variety
Drought 0 h Drought 24 h
Fold
change
Yueyou 7 96.36±0.07 1 028.91±0.16 10. 7
Hanghua 2 100.31±0.06 1 010.09±0.01 10.1
Zhonghua 15 176.24±0.03 3 265.33±0.17 18.5
Zhonghua 16 96.30±0.05 986.27±0.52 10.2
Fuhua 13 145.13±0.02 6 548.90±2.75 45.1
Fuhua 9 96.32±0.06 1 212.51±0.07 12.6
Beihai 1 132.63±0.15 1 320.15±0.10 10.0
Huayu 24 199.06±0.15 8 681.47±3.98 43.6
龙海涛等: 综合隶属函数法评价花生品种抗旱性与 AhNCED1 基因表达的关系 709
表4 干旱处理条件下不同花生品种叶片生理指标的隶属函数值
Table 4 The subordinate function value of peanut leaf physiological index in different varieties under drought stress
Variety Water content Proline content ABA content Average (x) Drought resistance rank
Yueyou 7 0.905 0.072 0.021 0.333 3
Hanghua 2 0.223 0.058 0.003 0.095 6
Zhonghua 15 0.368 0.099 0.244 0.237 4
Zhonghua 16 0.316 0.080 0.008 0.135 5
Fuhua 13 0.812 0.435 1.000 0.749 2
Fuhua 9 0.148 0.000 0.075 0.074 7
Beihai 1 0.000 0.058 0.000 0.019 8
Huayu 24 1.000 1.000 0.957 0.986 1


北海1号。
根据分析 , 8个花生品种平均隶属函数值介于
0.019–0.986之间, 品种间差异呈极显著, 花育24号
的含水量、脯氨酸含量及ABA含量的函数值均较大,
平均隶属函数值最大(表4); 而北海1号含水量和ABA
含量隶属函数值均最小, 平均隶属函数值最小, 抗旱
性较差。综合隶属函数值定量反映8个品种抗旱性强
弱依次为: 花育24号>福花13号>粤油7号>中花15号
>中花16号>航花2号>福花9号>北海1号。
根据综合隶属函数值将8个品种分成3个抗旱等
级。其中, 花育24号和福花13号排前2名, 将其划分
为抗旱性强的品种; 粤油7号、中花15号、中花16号
和航花2号均属于抗旱性中等的品种; 福花9号及北
海1号排名最后, 将其划分为抗旱性弱的品种(表4)。
2.2 干旱处理下花生品种叶片AhNCED1表达变化
将干旱处理前各花生品种叶片AhNCED1表达量设定
为1, 分别计算干旱处理2小时和12小时各花生品种
叶片AhNCED1表达量的变化倍数。结果(图2)表明,
干旱处理2小时与处理前相比 , 所有品种的AhNC-
ED1表达量均明显增加, 差异极显著; 干旱处理12小
时, 有4个品种的基因表达量明显降低, 但仍高于处
理前水平。其中, 福花13号在干旱处理2小时和12小
时后基因表达变化幅度最大, 而福花9号在干旱胁迫
2小时和12小时后基因表达量变化不明显。
干旱处理2小时各花生品种叶片AhNCED1表达
量的变化(表5)排序为: 福花13号>花育24号>中花16
号>中花15号>航花2号>粤油7号>北海1号>福花9号;
而干旱处理12小时各花生品种叶片AhNCED1表达量
变化排序为: 福花13号>花育24号>航花2号>中花16

图2 干旱处理下不同花生品种叶片AhNCED1表达的变化(*
P<0.01)

Figure 2 AhNCED1 expression level of leaves in different
peanut varieties under drought stress (*P<0.01)


表5 干旱处理不同时间花生品种叶片AhNCED1表达变化
Table 5 AhNCED1 expression level of leaves in different
peanut varieties treated with different time under drought stress
2 h 12 h Variety
Fold change Rank Fold change Rank
Yueyou 7 52.10 6 43.77 5
Hanghua 2 62.27 5 99.75 3
Zhonghua 15 160.40 4 26.75 7
Zhonghua 16 424.39 3 76.37 4
Fuhua 13 1 107.20 1 189.02 1
Fuhua 9 16.94 8 11.24 8
Beihai 1 46.20 7 39.25 6
Huayu 24 524.07 2 185.48 2

710 植物学报 50(6) 2015
号>粤油7号>北海1号>中花15号>福花9号。干旱处理
2小时AhNCED1表达量变化顺序和干旱处理24小时
叶片ABA含量变化顺序较接近, 其中福花13号和花
育24号AhNCED1表达量增加最大, ABA含量高; 而
北海1号和福花9号AhNCED1表达量和ABA含量最
小。因此, 干旱处理2小时各花生品种叶片AhNCED1
表达量变化可作为花生响应干旱和抵御干旱的指标。
2.3 花生品种抗旱性等级的量化标准
结合隶属函数法评价花生品种的抗旱性排序(表4)与
AhNCED1基因表达对抗旱性的排序(表5)结果显示,
花生品种福花13号和花育24号均为前2名(表6), 属抗
旱性较强的品种; 而北海1号和福花9号排名靠后, 其
余品种的抗旱性介于两者之间。综合来看, 其抗旱性
排名呈现出生理指标与分子指标相一致。以处理2小
时叶片AhNCED1表达量变化为量化划分标准, >500
为强抗旱品种, 50–500之间为中等抗旱品种, <50为
弱抗旱性品种, 可将8个花生品种划分为3个抗旱等
级, 初步建立幼苗期鉴定花生品种抗旱性等级的量化
标准。按照这个标准, 本实验检测的8个花生品种, 福
花13号和花育24号为强抗旱品种, 北海1号和福花9
号为弱抗旱性品种, 其余为中等抗旱品种。
2.4 讨论
AhNCED1基因表达变化是花生响应干旱早期的重要
事件(Liang et al., 2009; Hu et al., 2013a, 2013b)。
2006年, 我们发现广东省10个花生品种的抗旱性与
叶片ABA水平相关 (刘吉升和李玲 , 2006)。花生
AhNCED1基因在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中超
表达能提高其抗旱性(Wan and Li, 2006)。后来发现,
抗旱花生品种粤油7号在响应干旱过程中 , 体内
AhNCED1蛋白分布和ABA分布水平强于敏旱品种,
且叶片气孔开度下降快, 叶片和根部的含水量较高。
干旱处理1小时 , 主根维管形成层和次生木质部中
AhNCED1蛋白和ABA分布增强, 根为响应干旱胁迫
的敏感器官(Hu et al., 2013a)。随后对广东、福建、
山东和湖北近20个花生品种的进一步研究表明, 各
品种抗旱强弱与叶片AhNCED1基因表达高低一致
(Chen et al., 2014)。
目前, 在水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)、
绣线菊(Spiraea chinensis)、白芷(Angelica dahurica)
和花生等作物抗旱性评价中广泛采用综合隶属函数
法, 且评价结果较为科学合理(王贺正等, 2007; 段志
龙和王长军, 2010), 但应用该方法时多数生理生化
指标测定程序复杂, 周期较长, 结果难以准确量化,
不适于大量种质的耐旱性鉴定。本研究首先通过综合
隶属函数法来评价不同产地花生的抗旱性, 发现在干
旱处理前后, 各品种的叶片含水量降低、游离脯氨酸
含量增加与ABA含量增加的变化趋势基本一致, 即干
旱处理24小时后, ABA含量变化大的花生品种, 其游
离脯氨酸含量变化也相对较大(表2, 表3)。这在一定
程度上说明ABA调控了植物脯氨酸的生物合成。本研
究重点对不同产地的花生品种在相同实验条件下分
析了叶片AhNCED1基因表达(表5)与综合隶属函数
评价抗旱生理(表2)的关系。在正常水分条件下, 各品
种叶片中AhNCED1基因表达均维持较低水平, 干旱
胁迫2小时, 表达量迅速增加, 达到峰值, 与综合隶
属函数评价的结果表现较一致。其中, 福花13号在干


表6 干旱胁迫下不同花生品种抗旱性等级的量化标准
Table 6 The quantitative criteria for grades of drought resistance in different peanut varieties under drought stress
Variety Rank by comprehensive
subordinate function
values
Rank by
molecular
index
Fold change of
AhNCED1 expression
under drought 2 h
Quantitative criteria
for grades
Drought resis-
tance
Fuhua 13 2 1 1 107.20 High
Huayu 24 1 2 524.07
>500
High
Zhonghua 15 4 4 160.39 Middle
Zhonghua 16 5 3 424.38 Middle
Yueyou 7 3 6 52.10 Middle
Hanghua 2 6 5 62.26
50–500
Middle
Beihai 1 8 7 46.19 Weak
Fuhua 9 7 8 16.94
<50
Weak
龙海涛等: 综合隶属函数法评价花生品种抗旱性与 AhNCED1 基因表达的关系 711
旱胁迫2小时表达量变化甚至高达1 000以上, 其干
旱处理24小时后的ABA含量和脯氨酸含量均出现较
大幅度的增加, 说明其生理指标与基因表达结果相吻
合, 属于强抗旱品种。其机制可能是, 在胁迫初期,
根尖细胞膨压及体积发生变化, 即能感受土壤干旱,
触发ABA信号转导途径, 根源AhNCED1基因大量表
达, ABA大量合成, ABA随维管束运输至叶片, 同时
ABA的增加调控促进了脯氨酸的生物合成 , 即
AhNCED1基因大量表达促进了ABA合成, 而ABA增
加进一步促进了脯氨酸的合成。合成的ABA由于正反
馈调节机制进一步激活了ABA的大量合成(万小荣等,
2010)。而北海1号和福花9号的隶属函数值均较小,
其ABA含量和脯氨酸含量变化小, 与此对应的叶片中
AhNCED1基因表达量变化均较小, 说明该品种无论
是通过何种机制抗旱, 其抗旱能力均较弱。这一结果
与陈艳萍等(2013)的实验结果一致。陈艳萍等(2013)
发现, 随着胁迫时间延长(12小时), AhNCED1基因的
表达量均回落, 但仍高于处理前。这与本实验结果相
吻合。说明在干旱胁迫早期, AhNCED1基因表达量增
强, ABA生物合成不断增加, ABA的增加可能调控或
促进了脯氨酸的合成, 随着干旱时间的延长, 植株的
自我调节能力已遭到不同程度的破坏。干旱胁迫后各
品种AhNCED1基因表达情况与叶片ABA含量变化情
况一致 , 说明其抗旱性强弱与其整株植物体内Ah-
NCED1基因表达量的变化和ABA含量变化有关。同
时也说明AhNCED1基因表达量的变化可作为判断花
生抗旱性强弱的一个分子筛选依据。
本文以干旱胁迫处理2小时的花生叶片AhNCED1
基因表达变化为量化划分标准, 将>500倍确定为强
抗旱品种, 50–500之间为中等抗旱品种, <50为弱抗
旱品种, 最终将花生品种划分为3个抗旱等级, 为今
后快速确定花生品种抗旱性奠定基础。本研究量化评
价了花生苗期的抗旱性, 非生物抗性的复杂性状可能
还受多种环境因素的影响, 因此在这些方面有待进一
步研究。
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Relationship Between Drought Resistance Evaluated by Comprehensive
Subordinate Function Values and AhNCED1 Expression in
Peanut Varieties
Haitao Long1, Limei Li1, Zehong Xie1, Shuai Liu1, Xiaoyun Li1, Bin Deng1, Haiyan Liu2, Ling Li1*
1Guangdong Provincial Key Laboratory of Biotechnology for Plant Development, School of Life Sciences, South China
Normal University, Guangzhou 510631, China; 2Crops Research Institute, Guangdong Academy of
Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China
Abstract We used comprehensive subordinate function values to assess drought resistance of eight representative
peanut varieties and simultaneously analyzed the expression of AhNCED1 in peanut leaves under drought stress. We
discuss the relation between drought resistance of different peanut varieties and the expression of AhNCED1 with the
result of comprehensive subordinate function values. We established a molecular method to qualify the grade of drought
resistance of peanut in seedling period by using quantitative PCR to test the expression of AhNCED1 and filter the peanut
varieties with drought resistance. AhNCED1 expression increased rapidly after drought treatment for 2 h, which was re-
lated to drought resistance of peanuts. After drought treatment for 12 h, the expression decreased and was higher than
the control. The comprehensive subordinate function values reflect the resistance order of different peanuts: Huayu
24>Fuhua 13>Yueyou 7>Zhonghua 15>Zhonghua 16>Hanghua 2>Fuhua 9>Beihai 1. AhNCED1 expression after water
stress treatment for 2 h reflects the resistance order: Fuhua 13>Huayu 24>Zhonghua 16>Zhonghua 15>Hanghua
2>Yueyou 7>Beihai 1>Fuhua 9. Fuhua 9 and Beihai 1 are weaker in drought resistance and Huayu 24 and Fuhua 13 are
stronger. As well, under drought stress, peanut drought resistance is positively correlated with the expression of Ah-
NCED1 in leaves. We can filter peanut varieties with stronger drought resistance by testing the expression of AhNCED1.
Key words AhNCED1 expression, comprehensive subordinate function values, drought resistance, peanut variety
Long HT, Li LM, Xie ZH, Liu S, Li XY, Deng B, Liu HY, Li L (2015). Relationship between drought resistance evaluated
by comprehensive subordinate function values and AhNCED1 expression in peanut varieties. Chin Bull Bot 50, 706–712.
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* Author for correspondence. E-mail: liling@scnu.edu.cn
(责任编辑: 白羽红)