华北农学报

作者：蔡肖, 刘存敬, 张素君, 李兴河, 王海涛, 唐丽媛, 张建宏

单位：河北省农林科学院 棉花研究所,农业农村部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室,河北 石家庄 050051

关键词：陆地棉,<i>GhLhcb2A1</i>,低温,干旱,捕光叶绿素a/b结合蛋白,

基金：河北省自然科学基金项目(C2021301037); 国家自然科学基金项目(32201768); 河北省农林科学院农业科技创新专项(2023KJCXZX-MHS-1); 河北省农林科学院农业科技创新专项(2023KJCXZX-MHS-11)

捕光叶绿素a/b结合蛋白在植物光合进程及非生物胁迫响应中发挥着重要的作用。为了研究陆地棉GhLhcb2A1基因特征、表达特性以及在低温和干旱响应中的功能,以冀棉262叶片cDNA为模板进行PCR扩增,获得了GhLhcb2A1基因的CDS全长,通过生物信息学分析了基因及其编码蛋白的基本特征,利用qRT-PCR技术检测了基因的组织表达特性以及低温和干旱响应表达模式,采用病毒诱导的基因沉默技术验证了GhLhcb2A1基因在低温和干旱响应中的功能。研究结果表明,GhLhcb2A1基因CDS全长为798 bp,编码265个氨基酸。GhLhcb2A1在叶片中高表达,在低温和干旱处理的叶片和根中显著上调表达,并在低温和干旱处理3 h的叶片中达到最大值,分别是对照叶片中的17.42,30.03倍,在低温处理6 h和干旱处理12 h的根中达到最大值,分别是对照根中的11.65,65.04倍。亚细胞定位结果表明,GhLhcb2A1蛋白在细胞叶绿体中表达。GhLhcb2A1基因沉默植株与对照植株相比,低温和干旱处理造成的植株失水干枯等表型更严重,叶片积累的丙二醛含量显著升高,脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性则显著降低,说明GhLhcb2A1基因沉默植株对低温和干旱胁迫的抵抗力降低。以上研究表明,GhLhcb2A1基因在低温和干旱响应中发挥正调控的作用。

来源：2025年第1期

《华北农学报》期刊编辑部

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