三種轉(zhuǎn)基因甘薯響應(yīng)干旱/鹽脅迫的差異和生理機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2022-02-19 21:09
甘薯是世界上重要的糧食、飼料、工業(yè)原料和生物能源用作物。干旱和鹽漬等逆境嚴(yán)重限制甘薯的生長(zhǎng)和產(chǎn)量,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,闡明甘薯對(duì)干旱、鹽漬響應(yīng)機(jī)制及通過(guò)基因工程手段改良甘薯抗逆性,篩選抗逆性較強(qiáng)轉(zhuǎn)基因甘薯,對(duì)增加糧食產(chǎn)量、提高甘薯在干旱、鹽漬地區(qū)的生產(chǎn)潛力、緩解能源危機(jī)具有重大的理論和實(shí)際意義。本實(shí)驗(yàn)以三種轉(zhuǎn)基因甘薯(分別轉(zhuǎn)Cu/ZnSOD-APX、IbMYB1和IbOr基因)及各自對(duì)照為實(shí)驗(yàn)材料,測(cè)定三種轉(zhuǎn)基因甘薯在干旱脅迫(15%PEG-6000模擬干旱)和鹽脅迫(100 mM NaCl溶液)下凈光合速率、葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性和非酶抗氧化能力,綜合分析比較三種轉(zhuǎn)基因甘薯在干旱脅迫和鹽脅迫下抗逆能力,同時(shí)揭示造成三者抗逆性差異的生理機(jī)制。主要結(jié)果如下:1三種轉(zhuǎn)基因甘薯較各自的對(duì)照均能增強(qiáng)對(duì)干旱/鹽脅迫的抗逆性。轉(zhuǎn)Cu/ZnSOD-APX基因甘薯通過(guò)增強(qiáng)抗氧化酶活性提高對(duì)氧化脅迫的耐受性。轉(zhuǎn)IbMYB1基因甘薯在脅迫后能夠通過(guò)增強(qiáng)抗氧化酶活性和提高花青素的累積協(xié)同作用,保護(hù)葉綠體,減緩葉片衰老以提高抗逆性。轉(zhuǎn)IbOr基因甘薯通過(guò)...
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 甘薯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及生態(tài)功能
1.2 逆境脅迫對(duì)植物生理代謝的影響
1.2.1 干旱脅迫對(duì)植物生理代謝的影響
1.2.2 鹽脅迫對(duì)植物生理代謝的影響
1.3 逆境脅迫下植物的適應(yīng)性機(jī)制
1.3.1 逆境脅迫與植物活性氧的產(chǎn)生
1.3.2 植物抗氧化酶系統(tǒng)在逆境脅迫下的適應(yīng)機(jī)制
1.3.3 植物抗氧化物質(zhì)在逆境脅迫下的適應(yīng)機(jī)制
1.3.4 逆境脅迫下離子、代謝物積累和滲透調(diào)節(jié)
1.4 抗逆性轉(zhuǎn)基因甘薯研究進(jìn)展
1.4.1 轉(zhuǎn)SOD及 APX基因植物及其抗逆性
1.4.2 花青素合成相關(guān)的R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子家族和IbMYB1 基因
1.4.3 Or基因及轉(zhuǎn)Or基因植物抗逆性
1.5 研究目的、意義和技術(shù)路線
第二章 轉(zhuǎn)Cu/Zn SOD-APX、IbMYB1和IbOr基因甘薯對(duì)PEG模擬干旱脅迫響應(yīng)的差異和生理機(jī)制
2.1 材料與方法
2.1.1 材料培養(yǎng)
2.1.2 脅迫處理
2.1.3 光合參數(shù)的測(cè)定
2.1.4 葉綠素含量的測(cè)定
2.1.5 MDA含量的測(cè)定
2.1.6 H_2O_2 含量測(cè)定
2.1.7 抗氧化酶活性的測(cè)定
2.1.8 花青素含量測(cè)定
2.1.9 DPPH活性氧清除能力測(cè)定
2.1.10 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 PEG脅迫對(duì)不同甘薯葉片光合參數(shù)的影響
2.2.2 PEG脅迫對(duì)不同甘薯葉片葉綠素含量的影響
2.2.3 PEG脅迫對(duì)不同甘薯葉片類胡蘿卜素及花青素含量的影響
2.2.4 PEG脅迫下不同甘薯葉片H_2O_2和MDA含量的變化
2.2.5 PEG脅迫下不同甘薯葉片SOD、POD、APX和 CAT的變化
2.2.6 PEG脅迫下不同甘薯葉片清除DPPH自由基的變化
2.2.7 PEG脅迫下三種轉(zhuǎn)基因甘薯較各自對(duì)照提高抗逆能力生理機(jī)制
2.2.8 PEG脅迫后三種轉(zhuǎn)基因甘薯抗逆能力差異比較
2.3 討論
第三章 轉(zhuǎn)Cu/Zn SOD-APX、IbMYB1和IbOr基因甘薯對(duì)鹽脅迫響應(yīng)的差異和生理機(jī)制
3.1 材料與方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.1.3 光合參數(shù)的測(cè)定
3.1.4 葉綠素和類胡蘿卜素含量的測(cè)定
3.1.5 MDA含量的測(cè)定
3.1.6 H_2O_2 含量測(cè)定
3.1.7 抗氧化酶活性的測(cè)定
3.1.8 花青素含量測(cè)定
3.1.9 DPPH活性氧清除能力測(cè)定
3.1.10 鈉離子和鉀離子含量測(cè)定
3.1.11 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 鹽脅迫對(duì)各甘薯葉片光合參數(shù)的影響
3.2.2 鹽脅迫對(duì)不同甘薯葉片葉綠素含量的影響
3.2.3 鹽脅迫對(duì)不同甘薯葉片類胡蘿卜素和花青素含量的影響
3.2.4 鹽脅迫對(duì)不同甘薯MDA和 H_2O_2 含量的影響
3.2.5 鹽脅迫對(duì)不同甘薯SOD、APX和 CAT酶活性的影響
3.2.6 鹽脅迫下不同甘薯葉片清除DPPH自由基的能力
3.2.7 鹽脅迫對(duì)不同甘薯葉片Na~+含量及Na~+/K~+的影響
3.3 討論
第四章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]甘薯嫩葉中VC在加工過(guò)程中的變化[J]. 李娟,夏延斌,林華. 食品科學(xué). 2009(23)
[2]Transgenic expression of MYB15 confers enhanced sensitivity to abscisic acid and improved drought tolerance in Arabidopsis thaliana[J]. Zhenhua Ding a, b, Shiming Li a, b, Xueli An a, Xin Liu a, Huanju Qin a, Daowen Wang a, a State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China b Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China. 遺傳學(xué)報(bào). 2009(01)
[3]我國(guó)甘薯的分布、特點(diǎn)與資源利用[J]. 米谷,薛文通,陳明海,楊慧玲. 食品工業(yè)科技. 2008(06)
[4]植物對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 楊帆,苗靈鳳,胥曉,李春陽(yáng). 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2007(04)
[5]鹽脅迫對(duì)二色補(bǔ)血草光合作用的影響[J]. 周俊山,史功偉,張艷,范海,張圣強(qiáng). 山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(01)
[6]不同施肥條件下干旱對(duì)甘薯生長(zhǎng)發(fā)育和光合作用的影響[J]. 許育彬,程雯蔚,陳越,華千勇. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2007(02)
[7]鹽脅迫對(duì)金銀花生理生化的影響[J]. 許卉,趙麗萍. 湖北林業(yè)科技. 2007(01)
[8]轉(zhuǎn)銅/鋅超氧化物歧化酶和抗壞血酸過(guò)氧化物酶基因甘薯的耐旱性[J]. 李筠,鄧西平,郭尚洙,田中凈. 植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
[9]植物抗旱機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 申亞梅,童再康,蔡建國(guó),吳家森,張素雅. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(20)
[10]黃酮類化合物抗氧化性質(zhì)的研究進(jìn)展[J]. 劉成倫,唐德容. 食品研究與開(kāi)發(fā). 2006(05)
博士論文
[1]柑橘果實(shí)快速高效在線抗氧化活性評(píng)價(jià)方法的建立及其應(yīng)用研究[D]. 張華.西南大學(xué) 2014
[2]轉(zhuǎn)不同外源基因提高薯類作物抗逆能力的研究[D]. 成雨潔.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[3]干旱脅迫及復(fù)水過(guò)程中轉(zhuǎn)Cu/Zn SOD和APX基因甘薯生理生化響應(yīng)機(jī)制研究[D]. 陸燕元.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
碩士論文
[1]干旱對(duì)玉米光合生理及相關(guān)酶基因表達(dá)的影響[D]. 王接弟.石河子大學(xué) 2014
[2]過(guò)量表達(dá)MsAPX2基因提高植物抗逆性的研究[D]. 孫卉.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]轉(zhuǎn)lea-bZIP雙價(jià)基因煙草抗旱、耐鹽性分析[D]. 錫林呼.東北林業(yè)大學(xué) 2011
[4]轉(zhuǎn)Lea基因小黑楊花粉植株抗旱、耐鹽性分析[D]. 白爽.東北林業(yè)大學(xué) 2007
[5]干旱脅迫下鏈格孢菌對(duì)白車軸草生理生化特性的影響的研究[D]. 汪敏.安徽師范大學(xué) 2007
[6]黃花苜蓿抗旱、耐鹽生理特性及其抗性機(jī)理的初步研究[D]. 呂世杰.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3633624
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 甘薯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及生態(tài)功能
1.2 逆境脅迫對(duì)植物生理代謝的影響
1.2.1 干旱脅迫對(duì)植物生理代謝的影響
1.2.2 鹽脅迫對(duì)植物生理代謝的影響
1.3 逆境脅迫下植物的適應(yīng)性機(jī)制
1.3.1 逆境脅迫與植物活性氧的產(chǎn)生
1.3.2 植物抗氧化酶系統(tǒng)在逆境脅迫下的適應(yīng)機(jī)制
1.3.3 植物抗氧化物質(zhì)在逆境脅迫下的適應(yīng)機(jī)制
1.3.4 逆境脅迫下離子、代謝物積累和滲透調(diào)節(jié)
1.4 抗逆性轉(zhuǎn)基因甘薯研究進(jìn)展
1.4.1 轉(zhuǎn)SOD及 APX基因植物及其抗逆性
1.4.2 花青素合成相關(guān)的R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子家族和IbMYB1 基因
1.4.3 Or基因及轉(zhuǎn)Or基因植物抗逆性
1.5 研究目的、意義和技術(shù)路線
第二章 轉(zhuǎn)Cu/Zn SOD-APX、IbMYB1和IbOr基因甘薯對(duì)PEG模擬干旱脅迫響應(yīng)的差異和生理機(jī)制
2.1 材料與方法
2.1.1 材料培養(yǎng)
2.1.2 脅迫處理
2.1.3 光合參數(shù)的測(cè)定
2.1.4 葉綠素含量的測(cè)定
2.1.5 MDA含量的測(cè)定
2.1.6 H_2O_2 含量測(cè)定
2.1.7 抗氧化酶活性的測(cè)定
2.1.8 花青素含量測(cè)定
2.1.9 DPPH活性氧清除能力測(cè)定
2.1.10 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 PEG脅迫對(duì)不同甘薯葉片光合參數(shù)的影響
2.2.2 PEG脅迫對(duì)不同甘薯葉片葉綠素含量的影響
2.2.3 PEG脅迫對(duì)不同甘薯葉片類胡蘿卜素及花青素含量的影響
2.2.4 PEG脅迫下不同甘薯葉片H_2O_2和MDA含量的變化
2.2.5 PEG脅迫下不同甘薯葉片SOD、POD、APX和 CAT的變化
2.2.6 PEG脅迫下不同甘薯葉片清除DPPH自由基的變化
2.2.7 PEG脅迫下三種轉(zhuǎn)基因甘薯較各自對(duì)照提高抗逆能力生理機(jī)制
2.2.8 PEG脅迫后三種轉(zhuǎn)基因甘薯抗逆能力差異比較
2.3 討論
第三章 轉(zhuǎn)Cu/Zn SOD-APX、IbMYB1和IbOr基因甘薯對(duì)鹽脅迫響應(yīng)的差異和生理機(jī)制
3.1 材料與方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.1.3 光合參數(shù)的測(cè)定
3.1.4 葉綠素和類胡蘿卜素含量的測(cè)定
3.1.5 MDA含量的測(cè)定
3.1.6 H_2O_2 含量測(cè)定
3.1.7 抗氧化酶活性的測(cè)定
3.1.8 花青素含量測(cè)定
3.1.9 DPPH活性氧清除能力測(cè)定
3.1.10 鈉離子和鉀離子含量測(cè)定
3.1.11 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 鹽脅迫對(duì)各甘薯葉片光合參數(shù)的影響
3.2.2 鹽脅迫對(duì)不同甘薯葉片葉綠素含量的影響
3.2.3 鹽脅迫對(duì)不同甘薯葉片類胡蘿卜素和花青素含量的影響
3.2.4 鹽脅迫對(duì)不同甘薯MDA和 H_2O_2 含量的影響
3.2.5 鹽脅迫對(duì)不同甘薯SOD、APX和 CAT酶活性的影響
3.2.6 鹽脅迫下不同甘薯葉片清除DPPH自由基的能力
3.2.7 鹽脅迫對(duì)不同甘薯葉片Na~+含量及Na~+/K~+的影響
3.3 討論
第四章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]甘薯嫩葉中VC在加工過(guò)程中的變化[J]. 李娟,夏延斌,林華. 食品科學(xué). 2009(23)
[2]Transgenic expression of MYB15 confers enhanced sensitivity to abscisic acid and improved drought tolerance in Arabidopsis thaliana[J]. Zhenhua Ding a, b, Shiming Li a, b, Xueli An a, Xin Liu a, Huanju Qin a, Daowen Wang a, a State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China b Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China. 遺傳學(xué)報(bào). 2009(01)
[3]我國(guó)甘薯的分布、特點(diǎn)與資源利用[J]. 米谷,薛文通,陳明海,楊慧玲. 食品工業(yè)科技. 2008(06)
[4]植物對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 楊帆,苗靈鳳,胥曉,李春陽(yáng). 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2007(04)
[5]鹽脅迫對(duì)二色補(bǔ)血草光合作用的影響[J]. 周俊山,史功偉,張艷,范海,張圣強(qiáng). 山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(01)
[6]不同施肥條件下干旱對(duì)甘薯生長(zhǎng)發(fā)育和光合作用的影響[J]. 許育彬,程雯蔚,陳越,華千勇. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2007(02)
[7]鹽脅迫對(duì)金銀花生理生化的影響[J]. 許卉,趙麗萍. 湖北林業(yè)科技. 2007(01)
[8]轉(zhuǎn)銅/鋅超氧化物歧化酶和抗壞血酸過(guò)氧化物酶基因甘薯的耐旱性[J]. 李筠,鄧西平,郭尚洙,田中凈. 植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
[9]植物抗旱機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 申亞梅,童再康,蔡建國(guó),吳家森,張素雅. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(20)
[10]黃酮類化合物抗氧化性質(zhì)的研究進(jìn)展[J]. 劉成倫,唐德容. 食品研究與開(kāi)發(fā). 2006(05)
博士論文
[1]柑橘果實(shí)快速高效在線抗氧化活性評(píng)價(jià)方法的建立及其應(yīng)用研究[D]. 張華.西南大學(xué) 2014
[2]轉(zhuǎn)不同外源基因提高薯類作物抗逆能力的研究[D]. 成雨潔.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[3]干旱脅迫及復(fù)水過(guò)程中轉(zhuǎn)Cu/Zn SOD和APX基因甘薯生理生化響應(yīng)機(jī)制研究[D]. 陸燕元.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
碩士論文
[1]干旱對(duì)玉米光合生理及相關(guān)酶基因表達(dá)的影響[D]. 王接弟.石河子大學(xué) 2014
[2]過(guò)量表達(dá)MsAPX2基因提高植物抗逆性的研究[D]. 孫卉.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]轉(zhuǎn)lea-bZIP雙價(jià)基因煙草抗旱、耐鹽性分析[D]. 錫林呼.東北林業(yè)大學(xué) 2011
[4]轉(zhuǎn)Lea基因小黑楊花粉植株抗旱、耐鹽性分析[D]. 白爽.東北林業(yè)大學(xué) 2007
[5]干旱脅迫下鏈格孢菌對(duì)白車軸草生理生化特性的影響的研究[D]. 汪敏.安徽師范大學(xué) 2007
[6]黃花苜蓿抗旱、耐鹽生理特性及其抗性機(jī)理的初步研究[D]. 呂世杰.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3633624
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