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        外源ABA及其抑制劑鎢酸鈉對木薯塊根類胡蘿卜素相關(guān)基因和蛋白的影響

        2017-11-23 07:51:21鄧昌哲安飛飛李開綿陳松筆
        生物技術(shù)通報 2017年11期
        關(guān)鍵詞:質(zhì)體塊根木薯

        鄧昌哲 安飛飛 李開綿 陳松筆

        (1. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所 農(nóng)業(yè)部木薯種質(zhì)資源保護(hù)與利用重點實驗室,儋州 571737;2. 海南大學(xué)農(nóng)學(xué)院,???570228)

        外源ABA及其抑制劑鎢酸鈉對木薯塊根類胡蘿卜素相關(guān)基因和蛋白的影響

        鄧昌哲1,2安飛飛1李開綿1陳松筆1

        (1. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所 農(nóng)業(yè)部木薯種質(zhì)資源保護(hù)與利用重點實驗室,儋州 571737;2. 海南大學(xué)農(nóng)學(xué)院,???570228)

        旨在研究外源ABA及其抑制劑鎢酸鈉(Na2WO4)對木薯塊根類胡蘿卜素相關(guān)基因和蛋白的影響。以木薯品種華南9號(Manihot esculenta Crantz SC9)為材料,HPLC測定塊根β-胡蘿卜素;Western blot分析相關(guān)蛋白表達(dá)量;QPCR分析相關(guān)基因表達(dá)量。結(jié)果顯示,外源ABA及鎢酸鈉能提高塊根β-胡蘿卜素的含量;其中外源ABA與鎢酸鈉都提高了類胡蘿卜素合成途徑基因PSY2與LCYB表達(dá),并抑制降解相關(guān)的ZEP與NCED3基因的表達(dá),從而能夠在轉(zhuǎn)錄水平的變化上解釋β-胡蘿卜素含量的變化,且LCYB與ZEP在轉(zhuǎn)錄與翻譯水平具有一致性;與質(zhì)體相關(guān)PAP1基因和FBN1a在處理下上調(diào)表達(dá)在一定程度上增加了質(zhì)體小球的數(shù)量;外源ABA及鎢酸鈉使活性氧(ROS)相關(guān)的超氧化物歧化酶(Fe-SOD和Cu/Zn-SOD)表達(dá)量升高保護(hù)了塊根中類胡蘿卜素的穩(wěn)定。這三者共同作用,提高了塊根β-胡蘿卜素的含量。

        木薯塊根;類胡蘿卜素相關(guān)基因和酶;脫落酸;β-胡蘿卜素

        ABA是以異戊二烯為基本結(jié)構(gòu)的倍半萜類,同時也是類胡蘿卜素代謝途徑的下游產(chǎn)物。新黃質(zhì)與堇菜黃質(zhì)是ABA合成的前體物質(zhì)[1]。同時,ABA也是一類重要的植物抗逆激素,在調(diào)控植物的衰老等方面有著重要的作用[2]。翁倩等[3]通過使用不同濃度的外源ABA噴施番茄果實發(fā)現(xiàn),外源ABA能夠促進(jìn)番茄紅素的積累,但其含量隨著外源ABA濃度的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。王貴元等[4]用外源ABA處理轉(zhuǎn)色前的紅肉臍橙果實發(fā)現(xiàn)其加速了果皮葉綠素的降解,但同時也抑制果皮中類胡蘿卜素的積累。

        木薯(Manihot esculenta Crantz)為大戟科木薯屬植物,不僅具有高光效和高淀粉積累特性,而且耐貧瘠和干旱,對環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。木薯與馬鈴薯和紅薯并列世界三大薯類作物,是世界熱區(qū)近8億人的主糧[5-6]。木薯塊根中的β-胡蘿卜素占總類胡蘿卜素含量90%以上[7],因此β-胡蘿卜素是評價塊根營養(yǎng)含量的重要指標(biāo)之一。目前對于木薯塊根類胡蘿卜素調(diào)控的研究主要集中在超量表達(dá)類胡蘿卜素相關(guān)基因、干旱脅迫、鹽脅迫等方面[8-9]。而通過外源ABA對木薯塊根類胡蘿卜素含量變化的研究較少。本研究通過噴施外源ABA及其生物合成抑制劑鎢酸鈉對木薯塊根類胡蘿卜素合成及降解途徑的相關(guān)基因和酶的表達(dá)水平的變化,探討ABA對塊根類胡蘿卜素含量及相關(guān)酶和基因的影響,旨為提高木薯塊根類胡蘿卜素提供理論及實踐依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        實驗于2014-2015年在海南省儋州市中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所進(jìn)行。供試材料來源于國家木薯種質(zhì)資源圃所提供的華南9號木薯(Manihot esculenta Crantz SC9)品種。

        1.2 方法

        1.2.1 材料處理 選取長度相近的木薯莖干植于盆栽中。待其生長至9個月(2016年10月20日前后)成熟期(9個月是木薯塊根的成熟期,塊根β-胡蘿卜素的含量相較于膨大期(6個月)與形成期(3個月)穩(wěn)定)后進(jìn)行外源ABA及其生物抑制劑鎢酸鈉(Na2WO4)對植株葉面進(jìn)行正反面噴施及灌根,以葉面滴水為限。其中ABA的濃度為20 μg/L,鎢酸鈉濃度為2 000 mg/L[10],每5 d處理一次,共噴施4次。以清水對照作為處理,每種處理6盆,并至于溫室大棚中進(jìn)行看護(hù)。與2016年11月10日開始挖取木薯塊根,每種處理挖取3次,并以清水洗凈后切碎液氮凍存。

        1.2.2 木薯塊根β-胡蘿卜素的提取 木薯塊根β-胡蘿卜素的提取參照Lucia[11]方法進(jìn)行。稱取5.0 g SC9清水對照、SC9 ABA處理、SC9 鎢酸鈉處理木薯塊根(去皮、首尾和中間三段)用液氮碾磨至粉末狀,每個品種3次重復(fù)。轉(zhuǎn)入10 mL離心管,加入2 mL冷丙酮渦混,再加入2 mL冷凍石油醚渦混。4℃,3 000 r/min,離心5 min后取上清液,轉(zhuǎn)入10 mL離心管,剩余殘渣加入1 mL石油醚再次渦混、離心,重復(fù)抽提3次,直到殘渣變成無色,收集的樣品液用氮氣吹干,加入500 μL丙酮溶解后轉(zhuǎn)入棕色樣品瓶中。YCM Carotenoid S-3柱、柱溫30℃、流動相甲醇/叔丁基甲醚(70:30,V∶V)、1 mL/min流速、20 μL進(jìn)樣量并于450 nm測定波長進(jìn)行HPLC分析。

        1.2.3 RNA樣品的提取及反轉(zhuǎn)錄 參照TIANGEN RNAprep Pure Plant Kit多糖多酚試劑盒說明進(jìn)行木薯塊根總RNA的提取。用1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測,如圖1所示,從圖中可以看出3個樣本的總RNA條帶清晰,沒有降解。以1000ng的RNA進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,RNA反轉(zhuǎn)錄參照TaKaRa公司的PrimeScriptTMRT regant Kit with gDNA Eraser(Perfect Real Time)進(jìn)行基因組去除及反轉(zhuǎn)錄。

        圖1 不同處理下木薯塊根樣品總RNA凝膠電泳分析

        1.2.4 木薯塊根類胡蘿卜素途徑相關(guān)基因的定量分析 木薯塊根Actin、DXS、DXR、ZEP、NCED3、Or、PAP1、PAP3和 PAP14基 因 表 達(dá) 分 析 依 照TaKaRa公司的SYBR Prime Ex Taq試劑的要求進(jìn)行反應(yīng)液混合:SYBR Prime Ex TaqⅡ5 μL,上游引物0.5 μL,下游引物 0.5 μL,cDNA 模板 1 μL,dH2O 3 μL。PSY1、PSY2、PDS、ZDS、HYD、CCD1、LCYE和LCYB基因的表達(dá)量參照ThermoFisher公司的TaqMan Fast Advanced Master Mix試劑的要求進(jìn)行反應(yīng)液的混合。與類胡蘿卜素代謝通路相關(guān)的上述基因?qū)崟r定量PCR引物序列,如表1所示。PCR反應(yīng)循環(huán)條件為:94℃ 1.5 min;94℃ 30 s,59℃ 30 s,72℃30 s,共40個循環(huán);繪制熔解曲線。以SC9清水對照下和各個處理的Actin為看家基因,采用2-ΔΔCt分析不同處理下的基因表達(dá)量。每個處理3次重復(fù)。以Actin為內(nèi)參基因,分析1-脫氧-D-木酮糖-5-磷酸還原異構(gòu)酶基因(DXR)、1-脫氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶基因(DXS)、八氫番茄紅素合成酶基因(PSY1和PSY2)、八氫番茄紅素脫氫酶基因(PDS)、ζ-胡蘿卜素脫氫酶基因(ZDS)、番茄紅素β-環(huán)化酶基因(LYCB)、番茄紅素ε-環(huán)化酶基因(LYCE)、β-胡蘿卜素羥化酶基因(HYD)、玉米黃質(zhì)環(huán)化酶基因(ZEP)、胡蘿卜素裂解雙加氧酶(CCD1)、9-順式-環(huán)氧類胡蘿卜素雙加氧酶(NCED3)和質(zhì)體發(fā)育基因(OR),以及脂類相關(guān)質(zhì)體蛋白基因(PAP1、PAP3、PAP14)的表達(dá)水平。

        1.2.5 塊根蛋白質(zhì)提取及Western blot鑒定 參照Carvalho等[12]丙酮沉淀法提取塊根蛋白質(zhì),后加入適量的(1×SDS loading buffer[1 mol/L Tris-HCl(pH6.8)]、0.2 mol/L DTT、4% SDS、20%甘油)熔解。采用SDS-PAGE對溶解后的蛋白樣品進(jìn)行電泳,電泳結(jié)束后置于轉(zhuǎn)膜儀(iBlotTMDry Blotting System)轉(zhuǎn)移到醋酸纖維膜(PVDF)后進(jìn)行Western blot檢測。相關(guān)方法參照Carvalho等[12]。以各個處理Actin作為內(nèi)參,其中:抗壞血酸過氧化物酶(APX)、谷胱甘肽還原酶(GR)、超氧化物歧化酶(Fe-SOD、Cu/Zn-SOD)、番茄紅素β-環(huán)化酶(LCYB)、玉米黃質(zhì)環(huán)氧酶(ZEP)、原纖蛋白(FBN1a)抗體稀釋倍數(shù)分別為 1∶1 000、1∶1 000、1∶2 000、1∶2 000、1∶2 000、1∶2 000和 1∶1 500,稀釋倍數(shù)參照Agrisera說明書,各2次重復(fù)。

        1.2.6 統(tǒng)計分析 Western Blot條帶利用Image J(版本1.38e)軟件進(jìn)行圖片數(shù)據(jù)量化分析用EXCEL 2016 plus和SPSS 22.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,差異顯著性(0.05水平)分析采用新復(fù)極差法(Duncan)和最小顯著差異法(LSD)。

        表1 類胡蘿卜素相關(guān)基因?qū)崟r定量PCR引物

        2 結(jié)果

        2.1 ABA與鎢酸鈉處理對塊根β-胡蘿卜素含量的影響

        在ABA的處理下,塊根β-胡蘿卜素的含量有所提高,達(dá)到2.2 μg/g,對比清水處理達(dá)到顯著水平(P<0.05)。在ABA的抑制劑鎢酸鈉處理下,塊根的β-胡蘿卜素的含量顯著低于噴施ABA組處理的木薯塊根,但與清水處理組的相比略有升高但并未達(dá)到顯著水平(圖1)。

        圖1 不同處理下塊根β-胡蘿卜素含量變化

        2.2 ABA與鎢酸鈉處理下類胡蘿卜素相關(guān)蛋白表達(dá)水平分析

        木薯內(nèi)參蛋白Actin的表達(dá)量來衡量各個上樣量是否一致。經(jīng)比對,Actin的表達(dá)量(圖2-A)在各個處理間的水平一致,表明可以繼續(xù)進(jìn)行各個酶的表達(dá)水平分析。本研究選用與ROS信號相關(guān)的酶類(GR、APX、Fe-SOD、Cu/Zn-SOD)、類胡蘿卜素合成途徑相關(guān)的酶類(LCYB、ZEP)、質(zhì)體相關(guān)蛋白(FBN1a)對外源ABA及鎢酸鈉噴施處理的SC9木薯塊根類胡蘿卜素代謝進(jìn)行綜合分析。與ROS相關(guān)的酶類中,清水對照的APX(圖2-B)的表達(dá)量要顯著高于其他處理,鎢酸鈉處理同ABA處理相比則略有下調(diào)但差異并不顯著。在GR的表達(dá)量(圖2-F)中,ABA、鎢酸鈉處理組與對照相比差異并不顯著。在Fe-SOD(圖2-E)的表達(dá)量中ABA和鎢酸鈉的處理組顯著高于對照但兩者間差異不大。而ROS中Cu/Zn-SOD(圖2-C)的表達(dá)量在ABA和鎢酸鈉的處理組顯著高于對照,且噴施ABA的木薯塊根表達(dá)量要顯著高于其抑制劑鎢酸鈉組。質(zhì)體相關(guān)酶FBN1a(圖2-D)在ABA、鎢酸鈉處理組的表達(dá)量要顯著高于對照,且鎢酸鈉處理組的表達(dá)量更高于ABA組。

        在類胡蘿卜素合成途徑相關(guān)的兩個酶類中,LCYB的表達(dá)量(圖2-H)在外源ABA、鎢酸鈉處理顯著高于對照,但處理組兩者間的表達(dá)量差異不大。同樣,ZEP(圖2-G)ABA與鎢酸鈉處理組的表達(dá)量受到顯著抑制,但鎢酸鈉處理后的塊根受到抑制的程度更大。

        2.3 ABA與鎢酸鈉處理下類胡蘿卜素相關(guān)代謝基因表達(dá)水平分析

        在外源噴施ABA與鎢酸鈉的處理組中,MEP途徑的DXS、DXR基因在ABA處理組中均小幅上調(diào),但在鎢酸鈉處理組中顯著下調(diào)表達(dá)。核心酶基因PSY2兩處理組均上調(diào)表達(dá),并達(dá)到顯著水平(P>0.05)。但PSY1在兩個處理組都下調(diào)表達(dá),其中鎢酸鈉組受到抑制程度大雨ABA組。在脫氫酶基因PDS和ZDS中,ABA處理組均上調(diào)表達(dá)并達(dá)到顯著,而鎢酸鈉組的PDS基因下調(diào)表達(dá),而ZDS基因上調(diào)表達(dá)。分支酶基因LCYB與LCYE基因表達(dá)量上存在巨大差別。LCYB基因在噴施ABA與鎢酸鈉下均顯著上調(diào)表達(dá)且ABA組顯著高于后者。而在LCYE基因中,兩者均受到抑制,顯著下調(diào),且ABA組的下調(diào)幅度更大。在HYD基因,兩個處理組均上調(diào)表達(dá),但鎢酸鈉組上調(diào)表達(dá)的幅度更大,而ZEP基因的表達(dá)與HYD基因相反。降解相關(guān)的CCD1與NCED3基因中表達(dá)變化差距明顯。在CCD1中,ABA處理組與鎢酸鈉處理組均顯著上調(diào)表達(dá)但噴施ABA后的塊根的CCD1上調(diào)更高(P>0.05)。相反在NCED3上,兩者均誘導(dǎo)顯著下調(diào)表達(dá)而噴施鎢酸鈉的處理組下調(diào)幅度更大。OR基因在4個在質(zhì)體相關(guān)蛋白基因中變動幅度最大,兩個處理組的表達(dá)量均達(dá)到顯著水平,但鎢酸鈉上調(diào)更多。PAP1在兩個處理組下均上調(diào)表達(dá),且鎢酸鈉組略微高于ABA組。而PAP3、PAP14的表達(dá)量均受到抑制,ABA處理下的PAP14受到抑制的程度更為顯著,但鎢酸鈉處理下PAP3與PAP14差異不大(圖3)。

        3 討論

        圖 2 類胡蘿卜素相關(guān)蛋白表達(dá)水平變化

        圖3 外源ABA及鎢酸鈉對類胡蘿卜素相關(guān)基因的影響

        為了了解外源噴施ABA及抑制劑對木薯塊根類胡蘿卜素積累的調(diào)控機(jī)理。本研究對參與類胡蘿卜素合成、降解、貯存等相關(guān)基因進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄水平分析。同時也對部分基因相對應(yīng)的蛋白進(jìn)行了Westernblot分析。ABA處理的木薯塊根中,除去PSY1、LCYE外與類胡蘿卜素合成相關(guān)的基因都上調(diào)表達(dá)。在植物中,PSY是決定組織中類胡蘿卜素含量的核心催化酶[13]。木薯中共含有3個PSY基因,其中,PSY1主要在葉片中表達(dá),PSY2在塊根中有高表達(dá)而PSY3基本不表達(dá)[8]。PSY2的上調(diào)表達(dá)表明了類胡蘿卜合成的能力增強(qiáng)。而番茄紅素的環(huán)化也是類胡蘿卜素代謝中重要的分支點,而LCYB與LCYE是參與其中的兩個關(guān)鍵酶[14]。LCYB轉(zhuǎn)錄水平的顯著上升與LCYE的轉(zhuǎn)錄水平顯著下調(diào)使得類胡蘿卜素的代謝向下游β-途徑的轉(zhuǎn)化要高于α途徑。同時WB也顯示噴施ABA的LCYB的表達(dá)量要顯著高于對照。這恰好可以解釋β-胡蘿卜素在塊根中的含量上升。高等植物中類胡蘿卜素降解途徑主要有兩部分,分別是類胡蘿卜素裂解雙加氧酶(CCDs)與9-順式-環(huán)氧類胡蘿卜素雙加氧酶(NCEDs),而NCED是合成ABA的限速酶,它能夠催化紫黃質(zhì)及新黃質(zhì)裂解形成ABA前體[15]。此外玉米環(huán)氧化酶(ZEP)在ABA的合成中有著重要作用。最近有研究表明NCED3在木薯塊根中高表達(dá)且能被PEG,NaCl處理誘導(dǎo)[16]。研究發(fā)現(xiàn),噴施ABA后ZEP在轉(zhuǎn)錄水平上被抑制且WB也顯示相同的結(jié)果,而ZEP能夠催化玉米黃質(zhì)向紫黃質(zhì)的轉(zhuǎn)化。NCED3顯著下調(diào)表明β-胡蘿卜素向ABA的轉(zhuǎn)化減少,以至于阻礙了類胡蘿卜素的降解。相反CCD1與NCED3呈現(xiàn)巨大的差異,暗示CCD1在類胡蘿卜素降解途徑中扮演其他重要的作用。

        ABA合成抑制劑鎢酸鈉通過抑制ABA合成中的醛氧化酶原(ABA-aldehydeoxidase)使得ABA醛不能轉(zhuǎn)化為ABA[17]。本研究顯示,鎢酸鈉處理木薯塊根對類胡蘿卜素合成相關(guān)基因的DXS、DXR、PDS等有抑制作用,但對PSY2、LCYB都有促進(jìn)作用表明其也能夠促進(jìn)類胡蘿卜素的合成。但在類胡蘿卜素降解途徑中,ZEP、NCED3的表達(dá)量都顯著下降,表明類胡蘿卜素降解同樣受到抑制但程度低于ABA組。而噴施鎢酸鈉的木薯塊根β-胡蘿卜素的含量相對與對照僅略微升高,猜測其對類胡蘿卜素的影響存在不同途徑。

        有研究認(rèn)為,植物內(nèi)活性氧相關(guān)酶的表達(dá)水平的提高是番茄及辣椒葉綠體向有色體轉(zhuǎn)變的主要特點之一[18-19]。本研究中,噴施外源ABA與鎢酸鈉后Fe-SOD與Cu/Zn-SOD都有提高。一方面ROS可以作為第二信使誘導(dǎo)質(zhì)體中與類胡蘿卜素相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄水平的提高[20];另一方面氧化還原酶活性的提高能夠保護(hù)質(zhì)體中的組分避免來自活性氧的傷害[22]。有研究報道噴施外源ABA能夠促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)SOD和POD的活性[21]。因此,推測ABA處理能夠提高塊根內(nèi)ROS及其ROS相關(guān)酶的含量,并提高類胡蘿卜素相關(guān)基因的表達(dá)活性及減輕活性氧對塊根質(zhì)體的傷害,進(jìn)而提高β-胡蘿卜素的含量。而APX和GR可能在類胡蘿卜素其他代謝通路中扮演作用。

        質(zhì)體小球是類胡蘿卜素合成與積累的載體,原纖蛋白(FBN)又稱為質(zhì)體相關(guān)蛋白(PAP)或有色體與類胡蘿卜素相關(guān)的特殊蛋白(CHRC)[22],同時Or基因也是第一個被報道關(guān)于有色體形成的關(guān)鍵基因[23]。FBN蛋白被發(fā)現(xiàn)其緊密聯(lián)系在富含類胡蘿卜素的有色體中,且是紅色辣椒有色體中含量最高的蛋白質(zhì)[24]。有研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)FBN基因的能夠提高類胡蘿卜素的含量[25]。本研究發(fā)現(xiàn),噴施外源ABA及鎢酸鈉都能夠促進(jìn)Or及PAP1的表達(dá),且與PAP1基因相對應(yīng)的FBN1a的表達(dá)量也同步升高,表明了轉(zhuǎn)錄水平與翻譯水平的一致性。推測這些基因的表達(dá)提高了有色體原纖蛋白的表達(dá)并增加了質(zhì)體小球的數(shù)目,而類胡蘿卜素主要儲存于有色體結(jié)構(gòu)當(dāng)中[26],因此β-胡蘿卜素高于清水對照。而PAP3及PAP14基因可能定位與類囊體或葉綠體中[27],因此它們的表達(dá)變化可能不涉及塊根中類胡蘿卜素含量的變化。

        4 結(jié)論

        綜上所述,本研究通過噴施外源ABA提高了類胡蘿卜素合成途徑關(guān)鍵基因PSY2表達(dá)量與LCYB的活性并抑制降解途徑NCED3的表達(dá)及ZEP的活性,并提高與質(zhì)體相關(guān)的基因Or和PAP1及相對應(yīng)的FBN1a的表達(dá)量,同時通過提高細(xì)胞內(nèi)ROS相關(guān)酶Fe-SOD與Cu/Zn-SOD的表達(dá)間接促進(jìn)與類胡蘿卜素相關(guān)基因并降低活性氧對類胡蘿卜素的破壞,這三者相互作用提高了木薯塊根β-胡蘿卜素的含量。ABA的抑制劑鎢酸鈉在上述三者所起的作用與外源ABA的相似,但對提高β-胡蘿卜素并不顯著,對其內(nèi)在的相關(guān)性仍需要進(jìn)一步的研究。

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        Effects of ABA and Its Synthesis Inhibitor Sodium Tungstate on Carotenoid Associated Genes and Enzymes of Cassava Tuber Root

        DENG Chang-zhe1,2AN Fei-fei1LI Kai-mian1CHEN Song-bi1
        (1. Tropical Crops Genetic resources Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Key Laboratory of Ministry of Agriculture for Germplasm Resources Conservation and Utilization of Cassava,Danzhou 571737;2. Hainan University,Haikou 570228)

        This work aims to analyze the effect of the exogenous ABA and its inhibitor sodium tungstate(Na2WO4)on carotenoid associated genes and protein of cassava tuberous root. Manihot esculenta Crantz SC9 was chosen as research subject and the β-carotene of cassava tuber root was detected by HPLC,and Western blot was used to analyze the carotenoid associated protein expression and QPCR to analyze the genes expression. The results showed that exogenous ABA and sodium tungstate increased the β-carotene content in the tuber root. Both exogenous ABA and sodium tungstate increased carotenoid biosynthesis key genes PSY2 and LCYB expressions,meanwhile they restrained the degradation genes ZEP and NCED3 expressions,which explained the change of β-carotene content at the transcription level. The LCYB and ZEP transcriptions were consistent with translations. Plastid associated gene PAP1 and enzyme FBN1a were up-regulated,which increased the number of plastidglobules. Exogenous ABA and sodium tungstate accelerated the reactive oxygen(ROS)related superoxide dismutase(Fe-SOD and Cu/Zn-SOD)expressions,keeping the carotenoid content stable. In conclusion,these three factors jointly increase the β-carotene content of tuber root.

        cassava tuber root;carotenoid associated genes and enzymes;abscisic acid;β-carotene

        10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-0349

        2017-04-29

        國家自然科學(xué)基金面上項目(31271776)

        鄧昌哲,男,碩士研究生,研究方向:木薯分子育種;E-mail:344498529@qq.com

        陳松筆,男,研究員,研究方向:木薯分子育種與蛋白質(zhì)組學(xué);E-mail:songbichen@catas.cn

        (責(zé)任編輯 朱琳峰)

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