為了更深入研究干旱處理后玉米根系對干旱脅迫的應(yīng)對機制,以抗旱玉米自交系287M和干旱敏感自交系753F為實驗材料,研究在干旱脅迫下兩個玉米自交系幼苗的生理特性;并對不同水平干旱處理后的玉米幼苗根系進行轉(zhuǎn)錄組測序,通過分析測序結(jié)果找出與干旱脅迫相關(guān)的調(diào)控通路及關(guān)鍵基因,具體結(jié)果如下:1.半定量實驗確定干旱處理時間提取不同干旱時間處理的玉米葉片RNA,反轉(zhuǎn)錄成cDNA后,用18s rRNA基因作為內(nèi)參,用干旱相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子(ABI4和CBF4)和功能基因(RD29B和RD22)進行半定量實驗。干旱相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(ABI4和CBF4)在干旱處理24 h后上調(diào)表達,干旱相關(guān)功能基因(RD29B和RD22)在干旱處理24 h后表達量增加,在處理48 h時表達量明顯升高,故最終確定的干旱處理時間為0 h,24 h,48 h和72 h。2.干旱處理后自交系的生理性狀干旱處理后,玉米幼苗的含水量明顯降低,耐旱自交系的根較長,而干旱敏感自交系的根長變化不大;干旱處理條件下,玉米幼苗體內(nèi)的O_2~(-·)和H_2O_2的含量明顯增加,但是與干旱敏感自交系753F相比,抗旱自交系287M中的O_2~(-·)和H_2O_2的含量增加較少�？寡趸窼OD和APX活性的變化趨勢與O_2~(-·)和H_2O_2含量的變化趨勢相反。這些結(jié)果表明,在干旱脅迫下,玉米幼苗的生長受到影響,但是抗旱自交系287M表現(xiàn)出對干旱脅迫的抗性。3.干旱處理后轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果分析通過對干旱處理后的玉米根系轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進行分析,發(fā)現(xiàn)次級代謝、ROS清除系統(tǒng)、脂肪酸代謝、激素代謝4個與干旱脅迫相關(guān)的代謝通路以及與干旱脅迫相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子。并對這些通路中的基因進行了綜合分析,得到玉米植株在應(yīng)對早期干旱脅迫時的初步調(diào)控網(wǎng)絡(luò):在進行干旱處理后,缺水引起植株內(nèi)部ROS積累,ROS的積累使得細(xì)胞膜的穩(wěn)定性遭受破壞,這就使抗旱自交系287M中不飽和脂肪酸合成相關(guān)基因的表達量增加、次級代謝物質(zhì)的合成增加、ROS清除系統(tǒng)相關(guān)基因高表達、ABA、茉莉酸、水楊酸含量增加,同時引起乙烯合成相關(guān)基因的表達量降低,促使乙烯的合成降低,并且引起與次級代謝和根伸長生長相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子的上調(diào)表達來應(yīng)對干旱脅迫,同時在干旱敏感自交系753F中與耐旱相關(guān)基因的表達量和數(shù)量上的差異都要少于抗旱自交系287M,這可能是抗旱自交系適應(yīng)干旱脅迫的重要機制。
【學(xué)位單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S513
【部分圖文】：

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文85oC 5 sec4oC ∞5、將上述 PCR 產(chǎn)物放入-20oC 冰箱保存。2.2.4 半定量實驗確定干旱處理時間點將上述 PCR 產(chǎn)物測定濃度，盡量使所有時間點的 cDNA 濃度保持一致，以此為模板，以內(nèi)參引物為引物，進行 PCR 擴增，之后進行電泳，直至所有樣品跑膠亮度一致后再以轉(zhuǎn)錄因子和基因的引物進行 PCR 擴增，以跑膠圖亮度表示基因表達量：亮度強則為高表達，亮度弱為低表達，進而確定干旱處理時間。2.3 實驗結(jié)果

圖 3-1 干旱處理 24 h，48 h，72 h 后玉米幼苗的生長情況Fig. 3-1 Growth condition of maize seedlings under different treatment

圖 3-1 干旱處理 24 h，48 h，72 h 后玉米幼苗的生長情況Fig. 3-1 Growth condition of maize seedlings under different treatment
【參考文獻】

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本文編號：2874006