PagTIP1;3基因调控84K杨盐胁迫响应的光合生理特性研究OA

液泡膜内在蛋白(tonoplast intrinsic proteins,TIPs)是水通道蛋白家族的重要成员,在植物水分平衡及逆境胁迫响应中发挥关键作用。本研究以PagTIP1;3基因为对象,利用野生型84K杨(Populus alba×P.glandulosa)及其PagTIP1;3敲除株系,解析PagTIP1;3基因在杨树盐胁迫响应中的功能及分子机制。结果表明:正常条件下,PagTIP1;3基因敲除导致植株叶片叶绿素含量降低,净光合速率及株高下降。盐胁迫下,敲除株系萎蔫与黄化症状加剧,株高显著降低;最大光化学效率、电子传递速率及叶绿素相对含量等光合生理指标均显著低于野生型。转录组分析显示,光合作用通路关键基因(PagLHCB7、PagGAPCP-2、PagPSY、PagRCA)在PagTIP1;3敲除株系响应盐胁迫时的表达模式与野生型存在显著差异。综上所述,PagTIP1;3基因缺失可能通过影响盐胁迫下杨树光合作用相关基因的转录响应,损伤光合电子传递与光保护能力,破坏生长及光合生理稳态,从而显著降低杨树的耐盐性。