本研究以江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院培育的秈稻兩用不育系812S中的1個農(nóng)藝性狀基本一致的葉片光氧化突變株系812HS為材料。江蘇地區(qū)6月中下旬梅雨連綿,光照較弱,該突變體葉片正常綠色,7月中旬至8月上旬,在梅雨結(jié)束后的強(qiáng)烈陽光照射下,812HS葉片出現(xiàn)非常強(qiáng)烈的光氧化傷害,尤其是倒二、倒三葉出現(xiàn)明顯的失綠現(xiàn)象,而野生型葉色則正常綠色�；蚨ㄎ环治霭l(fā)現(xiàn),該突變基因是位于第4染色體分子標(biāo)記M22與M102之間約55.42kb區(qū)域內(nèi)的一個新基因,暫命名為LPO1（t）（Leaf photo-oxidation 1）。本研究圍繞812HS葉綠體結(jié)構(gòu)和功能的變化,研究葉綠體光能吸收、轉(zhuǎn)化和傳遞性能,并對整個生長發(fā)育時期的生理生化進(jìn)程、尤其是光氧化發(fā)生期的蛋白質(zhì)組分和轉(zhuǎn)錄組學(xué)進(jìn)行了研究,對于闡明水稻葉片光氧化的分子遺傳機(jī)理和指導(dǎo)水稻耐強(qiáng)光育種具有重要意義。研究結(jié)果如下:（1）812HS的表型隨著光照強(qiáng)度增加,812HS中的總?cè)~綠素含量逐漸減少,到8月4日,葉綠素含量明顯下降,Chla/b值則從6月23日（光氧化尚未發(fā)生）開始到8月4日（光氧化現(xiàn)象最明顯）逐漸增大,以后逐漸減小。部分遮陰處理顯示,在弱光生長條... 

【文章來源】：南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
縮略語
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 光氧化對植物影響的研究進(jìn)展
        1.1.1 植物光氧化概述
        1.1.2 植物光氧化損傷機(jī)制
    1.2 光氧化對水稻光合作用的影響
        1.2.1 光氧化對水稻葉片色素含量以及光合速率的影響
        1.2.2 光氧化對水稻葉片PSⅡ結(jié)構(gòu)和電子傳遞鏈的影響
        1.2.3 光氧化對水稻葉片早衰的影響
    1.3 水稻對光氧化條件下的防御保護(hù)機(jī)制
        1.3.1 光呼吸的光保護(hù)作用
        1.3.2 依賴于氧還原的Mehler反應(yīng)與光抑制
        1.3.3 在PSⅡ復(fù)合體內(nèi)的3種光能耗散方式
        1.3.4 抗氧化物酶清除系統(tǒng)
        1.3.5 非酶促性的活性氧清除劑
        1.3.6 形態(tài)結(jié)構(gòu)光氧化的光保護(hù)機(jī)制
    1.4 葉色突變體的應(yīng)用
        1.4.1 葉色突變體在植物基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用
        1.4.2 葉色突變體在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用
    1.5 植物蛋白質(zhì)組學(xué)研究進(jìn)展
        1.5.1 植物蛋白質(zhì)組學(xué)產(chǎn)生背景
        1.5.2 蛋白質(zhì)組學(xué)的技術(shù)
        1.5.3 蛋白質(zhì)組學(xué)在植物科學(xué)研究中的應(yīng)用
    1.6 轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究進(jìn)展
        1.6.1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)發(fā)展進(jìn)程
        1.6.2 三種常見的測序平臺
        1.6.3 二代測序技術(shù)在水稻轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究中的應(yīng)用
    1.7 本研究的目的和意義
第2章 水稻光氧化突變體812HS特征特性
    2.1 材料與方法
        2.1.1 材料及采樣
        2.1.2 葉綠素的測定
        2.1.3 葉綠素合成代謝中間產(chǎn)物測定
        2.1.4 葉綠體超微結(jié)構(gòu)的觀察
        2.1.5 數(shù)據(jù)分析
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 葉色表型的變化
        2.2.2 葉綠素含量的變化
        2.2.3 葉綠素合成代謝中間產(chǎn)物含量比較
        2.2.4 葉綠體超微結(jié)構(gòu)
    2.3 討論與分析
    2.4 結(jié)論
第3章 水稻光氧化突變體812HS光合特性分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.2 光合性能測定
        3.1.3 葉綠素a熒光誘導(dǎo)動力學(xué)分析
        3.1.4 葉黃素循環(huán)含量測定
        3.1.5 原初光能轉(zhuǎn)化活性測定
        3.1.6 數(shù)據(jù)分析
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 光合作用參數(shù)的變化特性
        3.2.2 OJIP曲線分析
        3.2.3 PSⅡ受體側(cè)的變化分析
        3.2.4 PSⅡ效率和能量耗散
        3.2.5 PSⅡ性能指標(biāo)
        3.2.6 葉黃素循環(huán)組分含量的變化
        3.2.7 原初光能轉(zhuǎn)化效率
    3.3 討論與分析
    3.4 結(jié)論
第4章 水稻光氧化突變體812HS抗氧化物酶和暗反應(yīng)酶活分析
    4.1 材料與方法
        4.1.1 O_2·~-和H_2O_2組織化學(xué)定位
        4.1.2 O_2·~-產(chǎn)生速率和H_2O_2含量的測定
        4.1.3 粗酶液準(zhǔn)備
        4.1.4 MDA含量的測定
        4.1.5 抗氧化物酶活性的測定
        4.1.6 暗反應(yīng)酶活性的測定
        4.1.7 類囊體膜蛋白復(fù)合體亞基的免疫探測
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 O_2·~-和H_2O_2組織化學(xué)定位和含量變化
        4.2.2 MDA含量變化
        4.2.3 抗氧化物酶活性變化
        4.2.4 暗反應(yīng)關(guān)鍵酶活性變化
        4.2.5 蛋白含量變化
    4.3 討論與分析
    4.4 結(jié)論
第5章 水稻光氧化突變體812HS差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析
    5.1 材料與方法
        5.1.1 材料
        5.1.2 蛋白質(zhì)的提取
        5.1.3 雙向電泳
        5.1.4 圖像采集與分析
        5.1.5 質(zhì)譜鑒定
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 二維電泳圖譜分析
        5.2.2 差異蛋白點(diǎn)的質(zhì)譜鑒定和功能分析
        5.2.3 差異蛋白點(diǎn)的亞細(xì)胞定位
    5.3 討論與分析
    5.4 結(jié)論
第6章 水稻光氧化突變體812HS轉(zhuǎn)錄組分析
    6.1 材料與方法
        6.1.1 研究材料
        6.1.2 試劑、試劑盒和儀器等實(shí)驗(yàn)材料
        6.1.3 試驗(yàn)方法
    6.2 結(jié)果與分析
        6.2.1 RNA樣品的制備及質(zhì)量評價
        6.2.2 水稻葉片RNA-Seq測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與質(zhì)量評估
        6.2.3 水稻葉片RNA-Seq測序表達(dá)差異分析
        6.2.4 基因功能注釋
        6.2.5 差異基因的KEGG Pathway生物通路富集分析
        6.2.6 對部分差異表達(dá)基因的實(shí)時RT-qPCR驗(yàn)證
    6.3 討論與分析
    6.4 結(jié)論
全文結(jié)論
本論文創(chuàng)新之處及展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間研究成果及獲獎情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]夏季遮蔭對月季葉片PSⅡ活性和抗氧化系統(tǒng)的影響[J]. 侯維,馬旭輝,張皓月,陳其陽,張勇.  浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2016(09)
[2]溫敏核不育系培矮64S及其eui突變體長選3S最上節(jié)間蛋白質(zhì)組差異分析[J]. 肖輝海,郝小花,李榮,楊友偉,陳春霞.  熱帶亞熱帶植物學(xué)報. 2016(05)
[3]南方型紫花苜蓿葉片響應(yīng)鹽脅迫蛋白質(zhì)組和轉(zhuǎn)錄組關(guān)聯(lián)分析[J]. 馬進(jìn),鄭鋼,裴翠明,張振亞.  核農(nóng)學(xué)報. 2016(09)
[4]水稻熱耗散對逆境的響應(yīng)[J]. 趙霞,楊華偉,劉然方,陳婷婷,奉保華,張彩霞,楊雪芹,陶龍興.  中國水稻科學(xué). 2016(04)
[5]玉米幼苗葉表面蠟質(zhì)含量及成分對干旱脅迫的響應(yīng)[J]. 宋玉偉,楊偉林.  玉米科學(xué). 2016(02)
[6]茭白線粒體蛋白雙向電泳體系建立[J]. 杜傳來,羅海波,彭昕,王韋華,郁志芳.  南方農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2016(03)
[7]對比人類基因 探秘材料基因——人類基因組計(jì)劃對材料基因組計(jì)劃的啟發(fā)[J]. 李楠楠,沈一筍,臧亮,閆宗楷,向勇.  中國材料進(jìn)展. 2016(02)
[8]淹水脅迫對苦瓜幼苗生長、丙二醛含量和SOD活性的影響[J]. 朱進(jìn),趙莉莉.  湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(03)
[9]川藏高海拔不同生態(tài)區(qū)蘋果葉肉細(xì)胞葉綠體超微結(jié)構(gòu)的比較[J]. 謝紅江,陶煉,楊文淵,潘翠萍,涂美艷,陳棟,廖明安,趙晨宇.  果樹學(xué)報. 2016(02)
[10]二代測序技術(shù)454測序儀模擬測序算法[J]. 陳偉,程詠梅,張紹武,潘泉.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2014(02)

博士論文
[1]稻瘟病菌兩個致病相關(guān)基因ZNF1和CKS1的鑒定及生物學(xué)功能分析[D]. 岳曉鳳.浙江大學(xué) 2015
[2]水稻高溫逆境下全基因組差異基因表達(dá)譜分析與特異啟動子的功能鑒定[D]. 張先文.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]幾種哺乳動物表達(dá)序列標(biāo)簽（EST）生物信息學(xué)分析[D]. 蘇志熙.浙江大學(xué) 2006
[4]水稻中一個編碼富含脯氨酸蛋白基因家族的表達(dá)和功能研究[D]. 王榮.中國科學(xué)院研究生院（植物研究所） 2006

碩士論文
[1]水稻OsCATA基因在光呼吸過程中的功能研究[D]. 夏瑩萍.揚(yáng)州大學(xué) 2015



本文編號：3203113