辣椒MT-sHSP表达与花器官耐热性的关系研究

辣椒MT-sHSP基因表达与其花器官耐热性形成的关系是学科尚未解决的科学问题，本项目以"喜温不耐热" 的辣椒为研究对象，选用两个耐热性不同的品系进行对比研究，采用半定量RT-PCR技术分析热胁迫条件下，辣椒MT-sHSP基因CaMTsHSP在辣椒花器官中表达谱和表达部位（雄蕊、雌蕊、花瓣、萼片等）的差异，以及该基因超量表达对花器官耐热性的影响，来探讨CaMTsHSP基因表达与辣椒花器官耐热性形成的关系。通过本项目的实施，可以进一步理解辣椒的耐热机制，也可为辣椒耐热新品种的选育和栽培管理措施的合理运用提供理论依据，以应对日益严重的全球气候变暖对辣椒生产所带来的不利影响。同时，也可为植物对其他非生物胁迫如干旱、盐碱、低温等耐性机制的研究提供参考。

一、摘 要.针对目前对sHSP 表达与植物花器官耐热性的关系尚未完全阐明的问题，本项目以辣椒这一典型“喜温不耐热”的蔬菜作物为试材，选用耐热品系B35、R9和热敏品系B6进行对比研究，分析了二者在高温胁迫条件下sHSP基因CaHSP24及热激转录因子CaHsfA2表达模式的差异，并对引起其差异表达的原因进行了探讨，已基本完成了项目所规定的任务计划。主要获得了以下研究结果：.（1）克隆了CaHSP24基因cDNA全长序列。在整个热胁迫期间，CaHSP24在耐热品系B35叶片中的表达量整体上高于热敏品系B6。CaHSP24在盐胁迫、重金属胁迫、氧化胁迫和低温胁迫下的表达量都极显著低于高温胁迫。CaHSP24基因主要在花器官和叶片中表达，在B6中是叶片表达量高于花器官，而在R9中是花器官表达量高于叶片。外源抗逆物质处理能增加高温胁迫下辣椒叶片CaHSP24基因的表达量，但在R9中的增幅更明显。CaHSP24基因转化大肠杆菌后，能增加后者在高温胁迫下的存活率。克隆了CaHSP24基因的启动子区域，R9的启动子区域含2个HSE元件，而B6中只有1个。.（2）克隆了CaHsfA2基因cDNA全长序列及其启动子区域，相对于R9启动子而言，B6启动子有119bp的序列缺失，其中包括多个启动子基本元件和核心元件。CaHsfA2特异地在细胞核中表达。热胁迫及恢复过程中CaHsfA2在R9中被强烈诱导，并且表达水平极显著高于B6。R9花器官中CaHsfA2的表达量高于其他组织，而B6叶片中CaHsfA2的表达量最高。外源喷施SA、MeJA和H2O2可以增加R9叶片CaHsfA2的表达，而B6叶片基本无响应。获得了CaHsfA2转化烟草的候选转基因植株。.（3）建立了利用离体叶片进行辣椒耐热性鉴定的技术体系，规定了离体叶片生长状态、热胁迫处理条件、热害症状统计方法、热害指数计算方法及耐热性确定方法。.（4）高温胁迫抑制了辣椒幼苗的生长，但对R9的抑制程度小于B6。高温胁迫条件下，R9比B6能保持较高的Pro含量、SOD和POD活性以及较低的MDA含量。.（5）共获得了23条高温胁迫下在R9和B6花药中差异表达的TDFs，其生物学功能涉及能量代谢、生物合成、逆境响应、转录调控、信号转导等方面。