康乐^* , 可庆波

西华师范大学环境科学与工程学院,南充, 637002
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2021 年, 第 19 卷, 第 26 篇   
收稿日期: 2020年04月21日    接受日期: 2020年04月27日    发表日期: 2021年07月24日

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表皮模式因子 1 (epidermal patterning factor 1, EPF1)是气孔发育的负调控因子，对于植物生长发育和环境胁迫响应至关重要。为了明确马铃薯 EPF1在气孔发育过程中的功能，本研究从‘大西洋’(Atlantic)马铃薯品种中克隆得到气孔密度表皮模式因子 StEPF1，并对该基因的表达特性及功能进行分析。亚细胞定位显示 StEPF1主要定位于细胞间隙并且它在顶端未展开叶中表达最多。StEPF1 基因表达量在一天中呈现周期性变化，长日照条件下(16/8 h,光照/黑暗)，在授时因子为 20 h时表达量达到最高。聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫、脱落酸(ABA)和 NaCl胁迫处理后，其表达水平均呈现出持续降低的趋势。功能鉴定表明，过量表达StEPF1 基因的拟南芥(E1)植株相对于野生型(WT)植株的气孔密度显著降低，E1植株的光合速率也随之降低。此外，与野生型相比(WT)，E1植株离体叶片的水分散失速率和 H₂O₂含量也显著降低。干旱胁迫下，E1株系的光合速率、气孔导度和瞬时水分利用效率(iWUE)都显著高于野生型拟南芥。综上结果可知，表皮模式因子 StEPF1在调控植物气孔密度和抗旱性上具有重要作用，本研究结果为后期通过调节StEPF1 基因的表达，培育抗旱节水型马铃薯株系提供理论基础。

气孔密度；StEPF1 基因；抗旱性；马铃薯