擬南芥特異響應NaHCO 3 脅迫基因與信號途徑的發(fā)掘與研究
發(fā)布時間:2021-10-24 23:08
鹽堿脅迫是一種混合脅迫,其中HCO3-或CO32-引起的堿性應力對植物的毒害尤為嚴重。然而,很少報道植物中獨立于高p H和鹽堿脅迫外碳酸氫鹽特異的信號傳導途徑。本研究通過Na OH,NaHCO3,Na Ac,Na2HPO4等不同堿鹽對擬南芥的脅迫處理及轉錄組分析獲得以下幾點結論:1.NaOH的pH緩沖能力與碳酸氫鹽,磷酸氫鹽等相比較明顯較弱。2.轉錄組分析確定了NaHCO3脅迫的特異性:在根中主要對氮、鐵等元素及活性氧(ROS)的吸收利用起調控作用,在葉中主要對饑餓反應及能量反應起調控作用。通過對突變體和過表達株系進行堿鹽敏感性試驗,鑒定出編碼S-核糖核酸酶結合蛋白的碳酸氫鹽敏感基因(EBS1)對植物在NaHCO3的耐受性方面具有正向和特異性調節(jié)作用。3.鑒定了由NaHCO3,Na Ac,Na2HPO4共同調節(jié)的油菜素內酯信號通路。對油菜素內酯受體基因BRI1的堿鹽敏感性做了測試。發(fā)現(xiàn)油菜素甾醇信號能正調控植物對碳酸氫鹽脅迫的耐受性,...
【文章來源】:浙江農林大學浙江省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
擬南芥水培表型(A)對照;(B)NaHCO3處理;(C)NaOH處理Figure2.1Arabidopsishydroponicphenotype(A)Control;(B)NaHCO3treatment;(C)NaOHtreatment
擬南芥特異響應NaHCO3脅迫基因與信號途徑的發(fā)掘與研究10ControlNaOHNaHCO3圖2.2擬南芥堿平板培養(yǎng)結果Figure2.2ResultsofArabidopsisthalianaalkaliplateculture注:NaOH處理下調節(jié)初始pH與NaHCO3處理接近,pH值為8.4Note:theinitialpHadjustedunderNaOHtreatmentisclosetothatofNaHCO3treatment,andthepHvalueis8.42.3.2pH檢測結果從水培液pH的變化看到,經過長時間培養(yǎng)的對照組的pH基本保持不變。當用NaHCO3處理時,經過長時間培養(yǎng),植物仍然處于一個較高pH環(huán)境,且pH呈現(xiàn)緩慢上升趨勢。當用NaOH處理時,經過1d時間水培液的pH就會明顯下降,即使每天補充NaOH上調pH,其最終pH仍然顯著低于NaHCO3處理。在平板中也可以發(fā)現(xiàn)在植物培養(yǎng)過后,除NaOH處理之外,其他結果pH均略微上升,與NaOH處理下pH下降成鮮明對比。圖2.3pH變化示意圖(A)水培液pH;(B)平板pHFigure2.3SchematicdiagramofpHchange(A)pHofhydroponicsolution;(B)pHofplate2.4討論實驗前期選擇了水培擬南芥研究其根系pH變化情況,擬南芥水培相比傳統(tǒng)土壤種植有其獨特的優(yōu)點,水培能夠減少蟲害現(xiàn)象,此外擬南芥生長在水溶液中營養(yǎng)成分相比于營養(yǎng)土等固體營養(yǎng)介質更能精確的控制,更方便進行地上與地下部分觀察[99-100]。在這里我們選擇擬南芥水培能夠容易控制水培液中堿鹽的濃度,也方便對根系環(huán)境的pH進行檢測。但操作,裝置等方面有待進一步優(yōu)化。大多數(shù)的對于植物碳酸氫鹽脅迫的研究主要集中在碳酸氫根效應及高pH效應,AB
擬南芥特異響應NaHCO3脅迫基因與信號途徑的發(fā)掘與研究10ControlNaOHNaHCO3圖2.2擬南芥堿平板培養(yǎng)結果Figure2.2ResultsofArabidopsisthalianaalkaliplateculture注:NaOH處理下調節(jié)初始pH與NaHCO3處理接近,pH值為8.4Note:theinitialpHadjustedunderNaOHtreatmentisclosetothatofNaHCO3treatment,andthepHvalueis8.42.3.2pH檢測結果從水培液pH的變化看到,經過長時間培養(yǎng)的對照組的pH基本保持不變。當用NaHCO3處理時,經過長時間培養(yǎng),植物仍然處于一個較高pH環(huán)境,且pH呈現(xiàn)緩慢上升趨勢。當用NaOH處理時,經過1d時間水培液的pH就會明顯下降,即使每天補充NaOH上調pH,其最終pH仍然顯著低于NaHCO3處理。在平板中也可以發(fā)現(xiàn)在植物培養(yǎng)過后,除NaOH處理之外,其他結果pH均略微上升,與NaOH處理下pH下降成鮮明對比。圖2.3pH變化示意圖(A)水培液pH;(B)平板pHFigure2.3SchematicdiagramofpHchange(A)pHofhydroponicsolution;(B)pHofplate2.4討論實驗前期選擇了水培擬南芥研究其根系pH變化情況,擬南芥水培相比傳統(tǒng)土壤種植有其獨特的優(yōu)點,水培能夠減少蟲害現(xiàn)象,此外擬南芥生長在水溶液中營養(yǎng)成分相比于營養(yǎng)土等固體營養(yǎng)介質更能精確的控制,更方便進行地上與地下部分觀察[99-100]。在這里我們選擇擬南芥水培能夠容易控制水培液中堿鹽的濃度,也方便對根系環(huán)境的pH進行檢測。但操作,裝置等方面有待進一步優(yōu)化。大多數(shù)的對于植物碳酸氫鹽脅迫的研究主要集中在碳酸氫根效應及高pH效應,AB
【參考文獻】:
期刊論文
[1]碳酸氫鹽脅迫對擬南芥根部基因表達的影響[J]. 李菲,龔記熠,張習敏,張宇斌,乙引. 分子植物育種. 2020(16)
[2]從光合作用和有機酸積累角度探索轉GsPPCK1和GsPPCK3基因苜蓿耐堿性增強的生理機制[J]. 才華,許慧慧,孫娜,宋婷婷,任永晶,楊圣秋. 草業(yè)學報. 2018(08)
[3]堿脅迫下H2S參與活性氧代謝和水稻幼苗生長的調控[J]. 祝一文,車永梅,趙方貴,朱丹,劉新. 農業(yè)生物技術學報. 2018(07)
[4]堿脅迫應答基因GsSnRK1.1與上游調控因子GsGRIK1互作功能分析[J]. 朱延明,杜建英,陳超,于洋,孫曉麗,丁曉東,殷奎德,王子君,朱娉慧. 東北農業(yè)大學學報. 2018(06)
[5]大豆PLMT基因的克隆及在鹽、堿脅迫下的表達分析[J]. 王爽,徐華祥,張加凡,李紅麗,袁學順,崔喜艷. 分子植物育種. 2018(15)
[6]松嫩平原蘇打鹽堿地成因、特點及治理措施研究進展[J]. 徐子棋,許曉鴻. 中國水土保持. 2018(02)
[7]硼肥在早稻上的應用效果試驗初報[J]. 許海敏,陳王之夢,徐強強,王順法. 上海農業(yè)科技. 2017(06)
[8]不同酸堿性紫色土的硝化活性及微生物群落組成[J]. 曹彥強,閆小娟,羅紅燕,賈仲君,蔣先軍. 土壤學報. 2018(01)
[9]植物抗逆性的研究進展[J]. 朱雯雯. 種子科技. 2017(07)
[10]醋酸鈉對種子發(fā)芽和根伸長的生態(tài)效應研究[J]. 鄧桂榮,梅承芳,張宏濤,曾國驅,梁笑婷,葉慧娟. 毒理學雜志. 2017(01)
博士論文
[1]堿脅迫下水稻氮代謝調節(jié)機制[D]. 王歡.東北師范大學 2013
[2]寒地水稻對堿脅迫的響應及鑒定指標評價[D]. 趙海新.沈陽農業(yè)大學 2012
[3]星星草抗堿生理適應機制的研究[D]. 郭立泉.東北師范大學 2009
碩士論文
[1]小麥轉錄因子TaNTL5參與鹽堿脅迫應答的分子機制研究[D]. 王齊.山東大學 2018
[2]不同山定子幼苗耐堿性評價與堿脅迫下有機酸積累的差異機理分析[D]. 董麗娟.西北農林科技大學 2018
[3]鹽堿脅迫對虎尾草有機酸代謝、光合及熒光特性的影響[D]. 徐華華.東北師范大學 2010
本文編號:3456167
【文章來源】:浙江農林大學浙江省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
擬南芥水培表型(A)對照;(B)NaHCO3處理;(C)NaOH處理Figure2.1Arabidopsishydroponicphenotype(A)Control;(B)NaHCO3treatment;(C)NaOHtreatment
擬南芥特異響應NaHCO3脅迫基因與信號途徑的發(fā)掘與研究10ControlNaOHNaHCO3圖2.2擬南芥堿平板培養(yǎng)結果Figure2.2ResultsofArabidopsisthalianaalkaliplateculture注:NaOH處理下調節(jié)初始pH與NaHCO3處理接近,pH值為8.4Note:theinitialpHadjustedunderNaOHtreatmentisclosetothatofNaHCO3treatment,andthepHvalueis8.42.3.2pH檢測結果從水培液pH的變化看到,經過長時間培養(yǎng)的對照組的pH基本保持不變。當用NaHCO3處理時,經過長時間培養(yǎng),植物仍然處于一個較高pH環(huán)境,且pH呈現(xiàn)緩慢上升趨勢。當用NaOH處理時,經過1d時間水培液的pH就會明顯下降,即使每天補充NaOH上調pH,其最終pH仍然顯著低于NaHCO3處理。在平板中也可以發(fā)現(xiàn)在植物培養(yǎng)過后,除NaOH處理之外,其他結果pH均略微上升,與NaOH處理下pH下降成鮮明對比。圖2.3pH變化示意圖(A)水培液pH;(B)平板pHFigure2.3SchematicdiagramofpHchange(A)pHofhydroponicsolution;(B)pHofplate2.4討論實驗前期選擇了水培擬南芥研究其根系pH變化情況,擬南芥水培相比傳統(tǒng)土壤種植有其獨特的優(yōu)點,水培能夠減少蟲害現(xiàn)象,此外擬南芥生長在水溶液中營養(yǎng)成分相比于營養(yǎng)土等固體營養(yǎng)介質更能精確的控制,更方便進行地上與地下部分觀察[99-100]。在這里我們選擇擬南芥水培能夠容易控制水培液中堿鹽的濃度,也方便對根系環(huán)境的pH進行檢測。但操作,裝置等方面有待進一步優(yōu)化。大多數(shù)的對于植物碳酸氫鹽脅迫的研究主要集中在碳酸氫根效應及高pH效應,AB
擬南芥特異響應NaHCO3脅迫基因與信號途徑的發(fā)掘與研究10ControlNaOHNaHCO3圖2.2擬南芥堿平板培養(yǎng)結果Figure2.2ResultsofArabidopsisthalianaalkaliplateculture注:NaOH處理下調節(jié)初始pH與NaHCO3處理接近,pH值為8.4Note:theinitialpHadjustedunderNaOHtreatmentisclosetothatofNaHCO3treatment,andthepHvalueis8.42.3.2pH檢測結果從水培液pH的變化看到,經過長時間培養(yǎng)的對照組的pH基本保持不變。當用NaHCO3處理時,經過長時間培養(yǎng),植物仍然處于一個較高pH環(huán)境,且pH呈現(xiàn)緩慢上升趨勢。當用NaOH處理時,經過1d時間水培液的pH就會明顯下降,即使每天補充NaOH上調pH,其最終pH仍然顯著低于NaHCO3處理。在平板中也可以發(fā)現(xiàn)在植物培養(yǎng)過后,除NaOH處理之外,其他結果pH均略微上升,與NaOH處理下pH下降成鮮明對比。圖2.3pH變化示意圖(A)水培液pH;(B)平板pHFigure2.3SchematicdiagramofpHchange(A)pHofhydroponicsolution;(B)pHofplate2.4討論實驗前期選擇了水培擬南芥研究其根系pH變化情況,擬南芥水培相比傳統(tǒng)土壤種植有其獨特的優(yōu)點,水培能夠減少蟲害現(xiàn)象,此外擬南芥生長在水溶液中營養(yǎng)成分相比于營養(yǎng)土等固體營養(yǎng)介質更能精確的控制,更方便進行地上與地下部分觀察[99-100]。在這里我們選擇擬南芥水培能夠容易控制水培液中堿鹽的濃度,也方便對根系環(huán)境的pH進行檢測。但操作,裝置等方面有待進一步優(yōu)化。大多數(shù)的對于植物碳酸氫鹽脅迫的研究主要集中在碳酸氫根效應及高pH效應,AB
【參考文獻】:
期刊論文
[1]碳酸氫鹽脅迫對擬南芥根部基因表達的影響[J]. 李菲,龔記熠,張習敏,張宇斌,乙引. 分子植物育種. 2020(16)
[2]從光合作用和有機酸積累角度探索轉GsPPCK1和GsPPCK3基因苜蓿耐堿性增強的生理機制[J]. 才華,許慧慧,孫娜,宋婷婷,任永晶,楊圣秋. 草業(yè)學報. 2018(08)
[3]堿脅迫下H2S參與活性氧代謝和水稻幼苗生長的調控[J]. 祝一文,車永梅,趙方貴,朱丹,劉新. 農業(yè)生物技術學報. 2018(07)
[4]堿脅迫應答基因GsSnRK1.1與上游調控因子GsGRIK1互作功能分析[J]. 朱延明,杜建英,陳超,于洋,孫曉麗,丁曉東,殷奎德,王子君,朱娉慧. 東北農業(yè)大學學報. 2018(06)
[5]大豆PLMT基因的克隆及在鹽、堿脅迫下的表達分析[J]. 王爽,徐華祥,張加凡,李紅麗,袁學順,崔喜艷. 分子植物育種. 2018(15)
[6]松嫩平原蘇打鹽堿地成因、特點及治理措施研究進展[J]. 徐子棋,許曉鴻. 中國水土保持. 2018(02)
[7]硼肥在早稻上的應用效果試驗初報[J]. 許海敏,陳王之夢,徐強強,王順法. 上海農業(yè)科技. 2017(06)
[8]不同酸堿性紫色土的硝化活性及微生物群落組成[J]. 曹彥強,閆小娟,羅紅燕,賈仲君,蔣先軍. 土壤學報. 2018(01)
[9]植物抗逆性的研究進展[J]. 朱雯雯. 種子科技. 2017(07)
[10]醋酸鈉對種子發(fā)芽和根伸長的生態(tài)效應研究[J]. 鄧桂榮,梅承芳,張宏濤,曾國驅,梁笑婷,葉慧娟. 毒理學雜志. 2017(01)
博士論文
[1]堿脅迫下水稻氮代謝調節(jié)機制[D]. 王歡.東北師范大學 2013
[2]寒地水稻對堿脅迫的響應及鑒定指標評價[D]. 趙海新.沈陽農業(yè)大學 2012
[3]星星草抗堿生理適應機制的研究[D]. 郭立泉.東北師范大學 2009
碩士論文
[1]小麥轉錄因子TaNTL5參與鹽堿脅迫應答的分子機制研究[D]. 王齊.山東大學 2018
[2]不同山定子幼苗耐堿性評價與堿脅迫下有機酸積累的差異機理分析[D]. 董麗娟.西北農林科技大學 2018
[3]鹽堿脅迫對虎尾草有機酸代謝、光合及熒光特性的影響[D]. 徐華華.東北師范大學 2010
本文編號:3456167
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