土壤砷污染是當前面臨的突出環(huán)境問題之一,旱稻旱作條件下可有效降低土壤砷的生物有效性,進而降低籽粒中砷含量。研究旱稻在無機砷脅迫下的生理性狀與基因表達模式變化,對控制稻作砷吸收具有重要的理論與實踐意義。本研究采用營養(yǎng)液培養(yǎng)法,以秈型旱稻品種（DOURADOAGULHA）為供試材料,分析了三價砷（As（Ⅲ））和五價砷（As（Ⅴ））脅迫對旱稻生理變化的影響,并結(jié)合轉(zhuǎn)錄組測序技術鑒定了旱稻幼苗在無機砷處理后誘導差異表達的基因類型。主要研究結(jié)果如下:（1）轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果顯示,在As（Ⅲ）和As（Ⅴ）脅迫12 h下,旱稻幼苗中分別有2983和1844個基因的表達水平發(fā)生變化,下調(diào)表達的基因數(shù)均明顯高于上調(diào)表達的基因數(shù);同時,As（Ⅲ）和As（Ⅴ）處理共同影響了旱稻幼苗中915個基因的表達。對差異表達的基因進行生物信息學分析顯示,無機砷脅迫誘導旱稻幼苗中發(fā)生了復雜的基因調(diào)控網(wǎng)絡途徑的變化,主要包括轉(zhuǎn)錄調(diào)控、激素信號轉(zhuǎn)導、氧化還原過程、脫毒過程及轉(zhuǎn)運過程等。As（Ⅲ）處理使得大部分轉(zhuǎn)錄因子相關基因表達下調(diào)。As（Ⅴ）處理使得大部分激素信號過程相關基因表達上調(diào)。As（Ⅲ）、As（Ⅴ）脅迫使得與氧化還原及... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學院北京市

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 農(nóng)田砷污染與砷形態(tài)
        1.1.1 農(nóng)田砷污染現(xiàn)狀
        1.1.2 農(nóng)田砷主要形態(tài)
    1.2 砷對植物的毒害
        1.2.1 砷對植物生長及光合作用的影響
        1.2.2 砷對植物造成細胞損傷
        1.2.3 砷對植物產(chǎn)生氧化脅迫
    1.3 水稻對無機砷的吸收與轉(zhuǎn)運
        1.3.1 水稻對無機砷的吸收
        1.3.2 水稻對無機砷的轉(zhuǎn)運及解毒機制
    1.4 旱稻的概述
        1.4.1 旱稻的生理特性
        1.4.2 砷污染農(nóng)田種植旱稻意義
    1.5 轉(zhuǎn)錄組學技術及其在植物逆境脅迫中的應用
        1.5.1 轉(zhuǎn)錄組學技術概況
        1.5.2 轉(zhuǎn)錄組學技術在植物逆境脅迫中的應用
    1.6 研究目的及內(nèi)容
        1.6.1 研究目的與意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
        1.6.3 技術路線
第二章 無機砷脅迫下旱稻幼苗轉(zhuǎn)錄組分析
    2.1 材料與方法
        2.1.1 實驗設計
        2.1.2 總RNA提取
        2.1.3 轉(zhuǎn)錄組測序
        2.1.4 熒光定量表達分析
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 無機砷脅迫下轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果統(tǒng)計
        2.2.2 無機砷脅迫下轉(zhuǎn)錄組功能注釋分析
        2.2.3 無機砷脅迫下轉(zhuǎn)錄調(diào)控相關基因分析
        2.2.4 無機砷脅迫下激素信號相關基因分析
        2.2.5 無機砷脅迫下氧化還原過程相關基因分析
        2.2.6 無機砷脅迫下通道及脫毒過程相關基因分析
    2.3 討論
        2.3.1 轉(zhuǎn)錄調(diào)控過程
        2.3.2 激素信號過程
        2.3.3 氧化還原過程
        2.3.4 通道及脫毒過程
    2.4 小結(jié)
第三章 無機砷脅迫下差異表達基因時間動態(tài)分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 實驗設計
        3.1.2 RNA提取
        3.1.3 qRT-PCR
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 轉(zhuǎn)錄因子相關差異表達基因時間動態(tài)分析
        3.2.2 激素信號過程相關差異表達基因時間動態(tài)分析
        3.2.3 氧化還原過程相關差異表達基因時間動態(tài)分析
        3.2.4 通道及脫毒過程相關差異表達基因時間動態(tài)分析
    3.3 討論
    3.4 小結(jié)
第四章 無機砷脅迫對旱稻幼苗抗氧化酶及丙二醛含量的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 實驗設計
        4.1.2 生理指標測定方法
        4.1.3 數(shù)據(jù)處理與分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 不同時間處理下無機砷脅迫對旱稻幼苗CAT含量的影響
        4.2.2 不同時間處理下無機砷脅迫對旱稻幼苗POD含量的影響
        4.2.3 不同時間處理下無機砷脅迫對旱稻幼苗SOD含量的影響
        4.2.4 不同時間處理下無機砷脅迫對旱稻幼苗GR含量的影響
        4.2.5 不同時間處理下無機砷脅迫對旱稻幼苗MDA含量的影響
    4.3 討論
    4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論
    5.1 全文結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新之處
    5.3 研究展望
參考文獻
致謝
作者簡歷
    個人概況
    教育背景
    論文發(fā)表
    參加會議


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3167852