由图1可以看出,干旱胁迫后,转基因(T(+)-12)和野生型(WT)番茄植株水势均显著降低,但转基因株较野生型下降幅度要小。其中,10%、20%和30%PEG模拟干旱胁迫条件下,转基因番茄植株水势分别比相应对照降低63.22%、82.02%、90.37% ,野生型(WT)植株水势分别比相应对照降低73.40%、 95.72%、96.94% ,并在20%条件下两者差异最明显。说明转正义基因番茄植株在干旱胁迫下能维持较低的水势,比野生型植株具有更强的抗旱性。
图1. 干旱胁迫下WT和转基因番茄叶片水势的变化
Fig.1 The change of water potential in tomato leaves under drought stress
2.2干旱胁迫对番茄植株叶片类囊体膜脂组成的影响
类囊体膜主要存在单半乳糖基甘油二脂(MGDG),双半乳糖基甘油二脂(DGDG),磷脂酰胆碱,磷脂酰甘油和硫代异鼠李糖基甘油二脂(SQDG)【9】 其中糖脂所占比重很大, MGDG和DGDG可达总脂的75%,且主要成分为亚麻酸(18:3),可达90%以上。多不饱和脂肪酸占如此高的比例被认为与膜的高度流动性有关,是类囊体膜上进行高效的光化学反应的基本特征。王贵平[10]研究表明,干旱胁迫导致烟草叶片类囊体膜类脂含量降低,类囊体膜脂肪酸趋向于饱和;自然干旱条件下 ,杏叶片相对含水量和脂肪酸不饱和指数 (IUFA)随干旱时间的延长而逐渐下降[11];干旱胁迫下,吊兰的磷脂中PE的相对含量增加,PE脂肪酸中棕榈酸(16:0) 明显减少,而膜脂、总磷脂和PC、PI中饱和脂肪酸增加,但PG脂肪酸组成变化很小[12]。
表1干旱胁迫对WT及转基因番茄植株叶片类囊体膜脂脂肪酸组成的影响
Table 1 Fatty acid composition of lipids from WT and sense transgenic tomato(T-12)leaves under drought resistance
类脂
(Lipoid )
PEG
处理
(Treatment of PEG) )
株系
(Line)
类脂
相对含量
脂肪酸组成Fatty acid composition /%
棕榈酸
(Palmic acid)
(16:0)
棕榈油酸
(Palmitoleic acid)
(16:1 )
硬脂酸
(Stearic acid)
(18:0)
油酸
(Oleic acid)
(18:1)
亚油酸
(Linoleic acid)
(18:2)
亚麻酸
(Linolenic acid)
(18:3)
单半乳糖脂
甘油二酯
MGDG
0
T(+)-12
45.08±0.6a
3.46±0.5a
0
0.35±0.5a
17.50±0.5a
5.11±0.6b
73.6±0.5a
WT
44.89±0.8a
2.29±0.6a
0
0.30±0.2a
23.1±0.5a
12.49±0.3a
61.5±0.6b
10%
T(+)-12
44.05±0.6a
3.88±0.5a
0
0.96±0.2a
17.91±0.5a
5.98±0.6b
70.6±0.3a
WT
42.90±0.6a
5.35±0.6a
0
1.29±0.2a
24.01±0.5a
13.51±0.6a
55.6±0.3b
20%
T(+)-12
35.08±0.6a
3.95±0.5b
0
1.35±0.8a
18.51±0.3a
7.11±0.6c
63.59±0.5a
WT
25.85±0.5a
6.29±0.8a
0
3.30±0.3a
25.3±0.5b
16.90±0.3a
45.52±0.6b
30%
T(+)-12
30.88±0.5a
4.01±0.5b
0
1.98±0.7a
19.02±0.5b
8.09±0.6c
60.26±0.3a
WT
20.50±0.5b
7.99±0.5a
0
4.15±0.7a
26.98±0.5a
20.15±0.6a
40.83±0.5c
双半乳糖脂
甘油二酯
DGDG
0%
T(+)-12
23.86±0.5a
17.88±0.5a
0
4.20±0.5a
2.04±0.3a
8.15±0.5b
69.01±0.4a
WT
23.41±0.2a
14.11±0.4a
0
3.22±0.7a
2.35±0.5a
11.39±0.3a
66.71±0.5a
10%
T(+)-12
22.59±0.5a
18.05±0.2a
0
5.18±0.2a
2.14±0.3a
9.08±0.7b
66.11±0.5a
WT
16.08±0.5b
15.53±0.2a
0
4.95±0.7a
2.43±0.3a
13.05±0.8a
60.02±0.5a
20%
T(+)-12
20.86±0.5a
19.85±0.8a
0
6.20±0.5a
3.05±0.3a
10.16±0.5b
60.01±0.4a
WT
8.41±0.2b
17.11±0.8a
0
6.20±0.5a
3.95±0.5a
16.40±0.4a
53.80±0.5b
30%
T(+)-12
19.95±0.8a
21.13±0.2a
0
6.91±0.7a
3.99±0.3a
8.95±0.8b
58.20±0.5a
WT
7.93±0.5c
19.58±0.3a
0
7.15±0.7a
4.51±0.3a
13.81±0.8a
49.65±0.8b
硫代异鼠李
糖基甘油二脂
SQDG
0%
T(+)-12
8.31±0.5a
32.45±0.5a
0
2.01±0.6a
9.6±0.3a
16.33±0.5b
40.60±1.0a
WT
7.95±0.4a
35.44±1.1a
0
1.85±0.5a
4.11±0.8b
20.60±0.5a
37.06±1.1a
10%
T(+)-12
8.75±0.3a
34.63±0.5a
0
2.33±0.5a
9.03±1.1a
16.81±0.8b
38.11±0.8a
WT
8.09±0.3a
36.81±0.5a
0
1.88±1.1a
3.53±1.1b
21.00±0.5a
34.00±0.8b
20%
T(+)-12
9.31±0.3a
39.45±0.5a
0
3.01±0.6a
8.6±0.3a
17.33±0.5b
33.60±1.0a
WT
8.11±0.4a
36.30± 0.8b
0
1.95±0.5a
3.11±0.8b
21.60±0.5a