干旱逆境是影響植物生存和繁殖的關(guān)鍵因素,植物干旱調(diào)節(jié)機制極其復雜,外部環(huán)境因素與內(nèi)在遺傳因子產(chǎn)生多種信號調(diào)控植物響應干旱脅迫。在前期研究中,發(fā)現(xiàn)擬南芥F-box基因FOF2響應非生物脅迫,在植物抗干旱脅迫響應中起正調(diào)控作用,但是其調(diào)控機制尚不清楚。本論文以FOF2過表達、fof2-1單突變體和fof2fol1雙突變體為材料,開展研究FOF2響應干旱脅迫的分子機制,取得了以下研究結(jié)果:（1）對FOF2同源基因FOL1的缺失突變體fol1進行干旱處理,發(fā)現(xiàn)fol1無干旱表型。對構(gòu)建獲得的雙突變體fof2fol1進行干旱處理,發(fā)現(xiàn)該雙突變體對干旱脅迫非常敏感,耐旱能力明顯弱于野生型;干旱處理下fof2fol1雙突變體的失水率比野生型高,說明FOF2正調(diào)控植物耐旱,與FOL1在響應干旱方面可能存在功能冗余。（2）檢測干旱脅迫處理下突變體fof2-1和fof2fol1中ABA的含量,結(jié)果顯示,突變體中的ABA含量比與野生型低;并且在ABA不敏感突變體abi2-1中,干旱或ABA對FOF2基因表達的誘導作用消失。這初步說明FOF2通過ABA信號通路調(diào)控植物的耐旱性。（3）進一步探討FOF2過表達株... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＦＯＦ２調(diào)控開花的模式圖??

中均有表型。通過對ＦＯＦ２過量表達或缺失對植物脅迫的影響，發(fā)現(xiàn)過表達具有??耐旱能力，而功能缺失突變體（／ｑ／２）則對干旱脅迫較為敏感，并且Ｆ－ｂｏｘ結(jié)構(gòu)域??的缺失對耐旱功能也有一定的影響。干旱表型圖如下（圖１．２）；在主根伸長、??種子萌發(fā)、氣孔開度、失水率、ＳＯＤ、電解質(zhì)滲透比和脯氨酸含量這些植物響應??干旱的指標方面都有明顯變化。??Ｂｔ７〇［?〇３５１?－ＣＯＭ??ｗ?－＾－Ｃｏｉ－０?３０?＾?ＭｙｃＦＯＦ２ｏｘ１?１??ｇ?５０?ｆ〇ｆ２?ｉ?＋?ＭｙｃＦＯＦ２ｏｘ２?ｉ??Ｊ?丄２０?ＭｙｃＦＯＦ２吵二?４?ｔ??ｋ．?３〇?ｘ?－?ｔ－?？?＊??＊?１〇°Ｌ＾：?０Ｌ，．?：????０?３０?６０?１２０?１８０?ｕ?０?３０?６０?１２０?１８０??Ｔｉｍｅ｛ｍｉｎ）?Ｔｉｍｅ（ｍｉｎ）??圖１．２?ＦＯＦ２干旱表型分析??１．５本文研究思路與設想??前期研究發(fā)現(xiàn)，廠〇，２參與植物逆境脅迫，具有耐旱的功能，但ＦＯＦ２參與??調(diào)控植物耐旱的機制尚不清楚。本論文將在前期研宄基礎上，開展以下研究：??（１）分析＾干旱脅迫下／ｑ／２－７、／〇／７單突變體和／〇／２／〇／７雙奐變體的表型，以及??突變體中干旱脅迫響應相關(guān)基因的表達

顯示：／ｏ／ｉ無干旱表型。連續(xù)干旱處理１７?ｄ，／〇／／受干旱環(huán)境的影響，蓮座葉逐??漸變黃，植株逐漸干枯�；謴蜐菜蠼y(tǒng)計／ｏ／ｉ－ｉ兩／ｏ／ｉ－２的存活率分別為２１％和??１９％，與野生型相比沒有差異。因此，／〇／／無干旱表型（圖２．１）。??Ａ?Ｌｅｒ?ｆｏｌ１－１?ｆｏｉｌ?．２?Ｂ??ｇ８。．??丨：：??—。丨？息■‘廉－？??圖２．１／０／７干旱表型分析??Ａ：Ｃｏｌ－４／／ｏ，／－ｉ，／ｏ，／－２?的干旱表型?Ｃｏｌ－４／／ｏ，＿Ｍ，／ｏ，／－２?的存活率統(tǒng)計??２．２．２?ＦＯＰ２和ＦＯ＂雙突變體／＃＂干旱表型分析??我們對構(gòu)建獲得ＦＯＦ２和ＦＯｉＪ雙突體／〇／２／〇／７的兩個株系Ｃｉ？－／〇ｙ２?／ｏ／ｉ－ｗ／??和Ｃｉ？－／ｑ／２?／〇／７－ｗ２進行干旱表型分析。結(jié)果如圖２．２?Ａ和Ｂ所示：／ｑ／２／ｏ／ｉ對干??旱脅迫較為敏感，耐旱能力明顯弱于野生型。經(jīng)過干旱處理與恢復澆水后有８０％??的野生型植株存活，但是只有１０％的／〇／２／〇／／植物存活，／〇／２／〇／７植物相比野生型??植物對干旱條件更為敏感，這與ＦＯＦ２的Ｔ－ＤＮＡ插入突變體／〇ｙ２－ｉ干旱表型一致??（圖１．２）。對／〇ｙ２／〇／ｉ和野生型４周的離體植物葉片進行失水率試驗，結(jié)果顯示：??／〇／２／〇／７的失水速率高于野生型，處理３０?ｍｉｎ時／ｑ／２／ｏ／７失水率達到１５％－２

【參考文獻】：
期刊論文
[1]干旱對植物影響的研究進展[J]. 王靜,康林玉,劉周斌,呂俊恒,劉宇華,鄒學校.  湖南農(nóng)業(yè)科學. 2017(07)
[2]Reference genes for quantitative real-time PCR analysis and quantitative expression of P5CS in Agropyron mongolicum under drought stress[J]. TIAN Qing-song,WANG Shu-yan,DU Jian-cai,WU Zhi-juan,LI Xiao-quan,HAN Bing.  Journal of Integrative Agriculture. 2016(09)
[3]植物激素調(diào)控側(cè)根發(fā)育的生理機制[J]. 邢國芳,馮萬軍,牛旭龍,張春來,馬金虎,郭平毅.  植物生理學報. 2015(12)
[4]冷(熱)激對干旱脅迫下玉米活性氧清除及膜脂過氧化的調(diào)控機制[J]. 張永福,黃鶴平,銀立新,陳澤斌,劉佳妮,彭聲靜.  江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2015(05)
[5]脫落酸對植物耐旱性的影響研究概述[J]. 陳思奕,王佩茹.  生物學教學. 2015(05)
[6]外源過氧化氫和脫落酸對3種萱草抗旱性的影響[J]. 廖偉彪,張美玲.  干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2013(03)
[7]植物氣孔運動調(diào)節(jié)的新進展[J]. 錢寶云,李霞.  植物研究. 2013(01)
[8]干旱脅迫對小麥幼苗根系生長和葉片光合作用的影響[J]. 馬富舉,李丹丹,蔡劍,姜東,曹衛(wèi)星,戴廷波.  應用生態(tài)學報. 2012(03)
[9]Research advances on drought resistance mechanism of plant species in arid zones of China[J]. YaJuan Zhu, Lei Li, ZhiQing Jia * Institute of Desertification Studies, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China.  Sciences in Cold and Arid Regions. 2011(05)
[10]論脯氨酸累積與植物抗?jié)B透脅迫[J]. 焦蓉,劉好寶,劉貫山,王樹林,侯娜,王全貞,劉朝科,馮祥國,胡曉明,靳義榮.  中國農(nóng)學通報. 2011(07)

博士論文
[1]擬南芥鋅指蛋白ZAT18參與響應干旱脅迫機制的研究[D]. 殷明珠.中國科學院武漢植物園 2017
[2]小麥干旱脅迫響應與LEA蛋白的蛋白質(zhì)組學研究[D]. 張紅梅.西北農(nóng)林科技大學 2014

碩士論文
[1]擬南芥FOF2基因在非生物脅迫中的功能研究[D]. 孫孟思.湖南大學 2017



本文編號：3131580