为明确氮素浓度和形态与木薯花青素产生和积累的关系,基于氮素胁迫能够在拟南芥等植物中促进花青素产生的研究结果,以木薯品种Arg7为研究对象,研究木薯无菌幼苗在添加了(1)40 mmol/L NO3-+20 mmol/L NH4+,(2)40 mmol/L NO3-,(3)20 mmol/L NH4+,(4)0.4 mmol/L NO3-+0.2 mmol/L NH4+,(5)0.4 mmol/L NO3-,(6)0.2 mmol/L NH4+,(7)1 mmol/L(N),(8)5 mmol/L(N),(9)9 mmol/L(N),(10)13 mmol/L(N)10种氮素浓度和形态的MS培养基中生长40 d的农艺性状,以及对花青素合成相关结构基因的诱导和花青素积累的差异.结果表明,木薯品种Arg7无菌幼苗在添加有40 mmol/L NO3-+20 mmol/L NH4+,40 mmol/L NO3-和20 mmol/L NH4+的MS缺氮培养基中生长至40 d,没有观察到花青素产生;与40 mmol/L NO3-+20 mmol/L NH4+处理条件相比,在40 mmol/L NO3-条件下的株高和初生根根长没有显著差异,但初生根根数显著减少,而在20 mmol/L NH4+条件下其株高、初生根根长和初生根根数都受到极显著抑制;木薯品种Arg7无菌苗在含有0.4 mmol/L NO3-+0.2 mmol/L NH4+,0.4 mmol/L NO3-和0.2 mmol/L NH4+的MS缺氮培养基中生长至40 d,3种处理条件下的木薯茎秆和叶柄中花青素积累明显,花青素合成相关结构基因被诱导表达;与40 mmol/L NO3-+20 mmol/L NH4+条件下相比,在0.4 mmol/L NO3-+0.2 mmol/L NH4+,0.4 mmol/L NO3-和0.2 mmol/L NH4+条件下的株高、初生根根长和根数极显著降低,而花青素含量极显著增加,且花青素含量随着氮素浓度增加呈负相关关系(R2=0.96).由此表明,木薯品种Arg7无菌幼苗植株中花青素的诱导表达只与氮素浓度有关,而与氮素形态无关.

花青素;木薯;氮素浓度;氮素形态;基因表达

邹良平;郭鑫;起登凤;翟敏;李壮;赵平娟;彭明;牛兴奎

中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海口 571101;华中农业大学植物科学技术学院,武汉 430070;四川农业大学农学院,成都 611130;武警后勤部直属保障大队,北京 100089

生物技术通报

[1]邹良平;郭鑫;起登凤;翟敏;李壮;赵平娟;彭明;牛兴奎-.低氮胁迫诱导木薯幼苗花青素积累及其基因表达)[J].生物技术通报,2022(02):75-82

Arg7

低氮胁迫,花青素积累,氮素浓度,拟南芥,木薯品种,NO3,+20,NH4+,+0,农艺性状,花青素合成,结构基因,缺氮,处理条件,株高,初生,根长,无菌苗,茎秆,叶柄,诱导表达,花青素含量,幼苗植株,氮素形态

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