ABA处理下抑制抗坏血酸氧化对水稻幼苗生长的影响

孙林娟; 刘桃李; 刘海; 袁定阳; 杨绪磊; 徐雨生; 陈思扬; 曾建光; 黄钰博; 谭炎宁; 《植物科学学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：抗坏血酸（AsA）氧化是调节抗坏血酸稳态的重要生物学过程，但该过程的生物学效应及其是否受脱落酸（ABA）调节尚不清楚。本研究以水稻（Oryza sativa L.）抗坏血酸氧化基因OsAAO4为对象，分析其对ABA的响应特性，及其敲除系在ABA处理下的表型与生理特性。结果显示，OsAAO4具有丰富的ABA响应元件，ABA处理9 h后，其在根和幼叶中的表达量达到峰值。未经ABA处理时，OsAAO4敲除系KO-1、KO-2的株高、存活率与野生型（‘中花11’）均无显著差异；在ABA处理下，两个敲除系的株高分别比野生型降低38.34%和25.72%，存活率下降21.91%和5.48%，幼苗抗坏血酸氧化酶（AAO）活性下降35.31%和31.81%，脱氢抗坏血酸（DHA）含量下降29.72%和26.95%，而AsA含量则分别提高27.17%和16.37%。转录组学分析发现，在ABA处理下，KO-1和野生型的差异表达基因显著富集于氧化还原和氧化应激途径。研究结果表明OsAAO4介导的抗坏血酸氧化是维持逆境胁迫下AsA氧化还原稳态并确保幼苗正常生长的重要生理机制。

关键词： 水稻 抗坏血酸 抗坏血酸氧化酶 OsAAO4 脱落酸