發(fā)布時間：2023-09-24 18:39

　　燕麥為重要的糧、飼兼用型作物。同時,燕麥耐鹽堿,也是改良鹽堿化土壤的重要作物。土壤鹽堿化嚴重影響著世界各國的糧食生產(chǎn)及生態(tài)安全,而土壤堿化較土壤鹽化危害更重。本文借助蛋白組學技術(shù)、非損傷微測技術(shù)等,研究燕麥不同生育時期、不同組織器官響應(yīng)堿脅迫的生理及分子機制。主要研究結(jié)果如下:1.低濃度堿脅迫即可對燕麥產(chǎn)生很強的脅迫作用�！癈O32--HCO3-”產(chǎn)生的緩沖液式的高pH,是堿脅迫的主要脅迫因素。這種脅迫引起多個跨膜質(zhì)子轉(zhuǎn)運載體顯著下調(diào)表達,其它H+協(xié)同轉(zhuǎn)運載體也發(fā)生顯著差異表達,以此來維持細胞內(nèi)、外pH及質(zhì)子平衡。堿脅迫導致根部依賴H+的NO3-跨膜轉(zhuǎn)運載體上調(diào)(平均最大上調(diào)2.9倍),并引起氮同化酶類顯著上調(diào)表達;進一步通過非損傷微測技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),燕麥耐堿特性與其氮素吸收效率直接相關(guān)。堿脅迫下,燕麥組織累積大量Na,特別是根部;加之高pH脅迫,導致根部受脅迫最嚴重。堿脅迫抑制K+吸收,也使P、Fe等元素的吸收轉(zhuǎn)運載體顯著上調(diào)表達。2.堿脅迫嚴重抑制光合色素的合成,導致光合色素總量下降。敏感品種中葉綠素酸酯a加氧酶顯著上調(diào)表達(最大上調(diào)8.3倍,處理后品種間差異9.39倍),使葉綠素a...

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語表
1 文獻綜述
    1.1 燕麥概述
    1.2 土壤鹽、堿化概述
    1.3 植物響應(yīng)鹽、堿脅迫的主要分子機理
        1.3.1 Na⁺-K⁺平衡與轉(zhuǎn)運
        1.3.2 Na⁺的根細胞攝入
        1.3.3 Na⁺跨液泡膜轉(zhuǎn)運
        1.3 .4 Na⁺木質(zhì)部、韌皮部裝載與外排
        1.3.5 鹽堿脅迫下植物的光合響應(yīng)
        1.3.6 鹽堿脅迫下植物的蛋白質(zhì)合成與糖代謝
        1.3.7 鹽堿脅迫下植物的抗氧化過程與抗逆蛋白
        1.3.8 鹽堿脅迫對禾本科植物穗的影響
    1.4 質(zhì)子外排、胞外/根際微環(huán)境pH
    1.5 氮及其它元素吸收、轉(zhuǎn)運
    1.6 非模式生物蛋白組學研究與抗逆研究
2 選題意義、研究內(nèi)容及技術(shù)路線
    2.1 項目選題意義
    2.2 研究內(nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問題
    2.3 技術(shù)路線
3 燕麥幼苗響應(yīng)堿脅迫的生理及分子機制
    3.1 試驗材料
    3.2 試驗方法
        3.2.1 幼苗培養(yǎng)方法
        3.2.2 燕麥幼苗鹽、堿梯度處理試驗
        3.2.3 形態(tài)學指標及干鮮重的測定
        3.2.4 離子含量及葉綠素含量測定
        3.2.5 可溶性糖、可溶性蛋白、MDA以及抗氧化酶類含量測定
        3.2.6 基于TMT技術(shù)的蛋白組檢測分析
            3.2.6.1 總蛋白提取及SDS-PAGE分析
            3.2.6.2 樣品制備(FASP酶解)、TMT標記及RP分級
            3.2.6.3 LC-MS/MS分析及蛋白鑒定
            3.2.6.4 GO功能注釋及KEGG通路注釋
            3.2.6.5 蛋白質(zhì)聚類分析
        3.2.7 部分DEPs對應(yīng)基因的表達量分析
        3.2.8 離子流檢測
        3.2.9 數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計方法
    3.3 試驗結(jié)果
        3.3.1 鹽與堿對燕麥幼苗生長發(fā)育的影響
        3.3.2 堿脅迫下燕麥幼苗生理生化響應(yīng)
        3.3.3 燕麥幼苗響應(yīng)堿脅迫蛋白組表達分析
        3.3.4 堿脅迫下DEPs對應(yīng)基因表達量響應(yīng)
        3.3.5 堿脅迫下燕麥幼苗根部NO3
- NH4
+離子流響應(yīng)
    3.4 分析討論與結(jié)論
        3.4.1 堿脅迫對燕麥生長的影響
        3.4.2 在堿脅迫下燕麥對H⁺、Na⁺等的吸收轉(zhuǎn)運
        3.4.3 堿脅迫下燕麥滲透調(diào)節(jié)
        3.4.4 堿脅迫下燕麥氮素的吸收與同化過程
        3.4.5 堿脅迫下ROSs的平衡與清除
        3.4.6 堿脅迫下燕麥抗逆蛋白的響應(yīng)
        3.4.7 堿脅迫下燕麥的光合作用響應(yīng)
        3.4.8 堿脅迫下燕麥的基因表達調(diào)控、蛋白質(zhì)合成與修復
4 燕麥抽穗期響應(yīng)堿脅迫的生理及分子機制
    4.1 試驗材料
    4.2 試驗方法
        4.2.1 燕麥盆苗種植培養(yǎng)方法
        4.2.2 燕麥抽穗期鹽、堿梯度處理試驗
        4.2.3 形態(tài)學指標及干鮮重的測定
        4.2.4 離子含量及光合指標測定
        4.2.5 基于Label-Free技術(shù)的蛋白組檢測分析
            4.2.5.1 總蛋白提取、SDS-PAGE分析及FASP酶解
            4.2.5.2 質(zhì)譜分析與鑒定
            4.2.5.3 數(shù)據(jù)分析、GO功能注釋與KEGG通路注釋
            4.2.5.4 蛋白質(zhì)聚類分析
        4.2.6 數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計方法
    4.3 試驗結(jié)果
        4.3.1 堿對抽穗期燕麥生長的影響
        4.3.2 堿對燕麥抽穗期生理及生化指標的影響
        4.3.3 抽穗期燕麥葉對堿脅迫的分子響應(yīng)
        4.3.4 抽穗期燕麥穗對堿脅迫的分子響應(yīng)
        4.3.5 蛋白組GO、KEGG注釋及富集分析
    4.4 討論分析與結(jié)論
        4.4.1 堿脅迫對抽穗期燕麥生長發(fā)育的影響
        4.4.2 堿脅迫下抽穗期燕麥Na⁺、K⁺含量變化
        4.4.3 堿脅迫下抽穗期燕麥光合作用響應(yīng)
        4.4.4 堿脅迫下抽穗期燕麥蛋白合成響應(yīng)
        4.4.5 堿脅迫下抽穗期燕麥抗氧化物質(zhì)響應(yīng)與氧自由基清除
        4.4.6 堿脅迫下抽穗期燕麥其它響應(yīng)
        4.4.7 堿脅迫下燕麥穗中DEPs變化特點
        4.4.8 堿脅迫嚴重影響穗中氨基酸、堿基代謝
5 結(jié)論總結(jié)
    5.1 緩沖液式的高pH是堿脅迫的首要脅迫因素
    5.2 穩(wěn)定、高效的捕光系統(tǒng)有利于燕麥耐堿
    5.3 多種碳固定模式有助于燕麥耐堿
    5.4 堿脅迫下高效的氮素吸收、同化系統(tǒng)有利于燕麥耐堿
    5.5 堿脅迫下燕麥豐富的氧自由基清除系統(tǒng)
    5.6 穩(wěn)定的蛋白合成、加工系統(tǒng)有助于燕麥耐堿
    5.7 堿脅迫下燕麥多種抗逆蛋白及次生代謝響應(yīng)
    5.8 堿脅迫下燕麥抗逆信號響應(yīng)、表達調(diào)控及修復
    5.9 創(chuàng)新點
6 項目展望
致謝
參考文獻
作者介紹



本文編號：3848530

boshi