發(fā)布時(shí)間：2020-06-04 19:47

【摘要】：蘿卜(Raphanus sativus L.)是起源于我國的一種重要根菜類作物,在蔬菜生產(chǎn)與供應(yīng)中占有重要地位。蘿卜肉質(zhì)根易受到不同程度鹽害影響,且不同基因型耐鹽性具有顯著差異。因此,如何創(chuàng)制高耐鹽新種質(zhì)、培育耐鹽蘿卜新品種,成為當(dāng)前蔬菜遺傳育種領(lǐng)域的一項(xiàng)重要課題。褪黑素(MT)是一種色氨酸衍生物,在植物體中具有保護(hù)植物葉綠素、促進(jìn)植物根系生長、延緩衰老、增強(qiáng)植物抵抗逆境的能力,但其對蘿卜耐鹽性作用及其調(diào)控機(jī)制目前尚未闡明。鑒于此,本試驗(yàn)對蘿卜不同基因型進(jìn)行耐鹽性篩選,選取以中度耐鹽的蘿卜品種'NAU-XBC'作為材料,研究外源褪黑素對鹽脅迫下蘿卜幼苗抗氧化系統(tǒng)的影響,利用RNA-seq技術(shù)鑒定褪黑素處理對蘿卜鹽脅迫響應(yīng)的差異基因,以期為蘿卜耐鹽性遺傳改良及種質(zhì)創(chuàng)新提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:1.通過以根長、真葉數(shù)、株高、根鮮重以及葉鮮重5個(gè)性狀為耐鹽指標(biāo)對36份蘿卜材料進(jìn)行耐鹽系數(shù)和形態(tài)指標(biāo)的分析,從而進(jìn)行蘿卜耐鹽性基因型篩選。通過對綜合耐鹽性評價(jià)值(D值)進(jìn)行聚類分析,將36份蘿卜品種分成5類:Nau-XGXBY、Nau-HX1 及 Nau-LLYH 屬于鹽高敏感類型材料;Nau-NRH3、Nau-NS40、Nau-LLXHT及Nau-BYC屬于鹽敏感類型材料;Nau-QTYH、Nau-NSP、Nau-XLM等15個(gè)蘿卜品種屬于中度耐鹽類型材料;Nau-CNZBT、Nau-LLZQH、Nau-LLDHP等5個(gè)蘿卜品種屬于耐鹽類型材料;Nau-127、Nau-XLB、Nau-LLCXH屬于高度耐鹽類型材料。2.以中度耐鹽的蘿卜品種'NAU-XBC'為材料,研究鹽脅迫下,褪黑素處理對蘿卜幼苗中超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氬酶(CAT)、丙二醛(MDA)、超氧陰離子(O2·-)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)、谷胱甘肽還原酶(GR)及可溶性蛋白等抗氧化系統(tǒng)成分進(jìn)行分析。結(jié)果顯示:SOD、POD、CAT、APX及GR五種酶的活性在鹽脅迫下呈先上升后下降的趨勢,MDA及O2·-的含量呈現(xiàn)急速上升,并且在噴施褪黑素后,五種酶的活性顯著提高,MDA及O2·-的含量顯著下降�？梢娡ㄟ^外源褪黑素噴施可促進(jìn)鹽脅迫下蘿卜幼苗體內(nèi)抗氧化酶活性的提高,MT能夠清除H2O2,增強(qiáng)了植株對活性氧的清除能力,緩解了鹽脅迫對植株的傷害。3.利用RNA-Seq技術(shù)進(jìn)行褪黑素在蘿卜鹽脅迫響應(yīng)調(diào)控中的差異表達(dá)基因分析。研究發(fā)現(xiàn),在對照組(CK)和處理組1(150 mMNa),共鑒定到3289條差異表達(dá)基因,其中有1778條上調(diào)表達(dá)和1511條下調(diào)表達(dá)的基因。在對照組(CK)和處理組2(150mMNa+100μmol/LMT)中有2244條差異表達(dá)基因,其中有1047條上調(diào)表達(dá)和1197下調(diào)表達(dá)基因。在處理組1(150 mMNa)和處理組2(150 mMNa+100μmol/)中有2461條差異表達(dá)基因,其中有553條上調(diào)表達(dá)和1908下調(diào)表達(dá)基因。利用RT-qPCR對12個(gè)重要的褪黑素參與鹽脅迫響應(yīng)基因進(jìn)行表達(dá)模式分析,發(fā)現(xiàn)與RNA-Seq分析結(jié)果高度一致。功能注釋到在鹽脅迫下,褪黑素可能參與調(diào)控的差異基因的表達(dá)包括脅迫相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子、生長素的調(diào)節(jié)、Ca2+信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等。研究結(jié)果有助于深入了解褪黑素對鹽脅迫響應(yīng)的相關(guān)基因的調(diào)控,更好地提高蘿卜幼苗的耐鹽性。
【圖文】：

邐邐逡逑就沒有發(fā)現(xiàn)甜菜堿的合成。從植株的整體水平來看，雖然有機(jī)物質(zhì)在滲透調(diào)節(jié)中所占逡逑的比重比無機(jī)離子小的多，但是它的作用是不可忽視的。逡逑２．３提高抗氧化酶活性逡逑鹽脅迫下誘導(dǎo)氧化應(yīng)激反應(yīng)，植物通過加爾文循環(huán)減少ＮＡＤＰＨ（還原型輔酶ＩＩ邋）逡逑的消耗并關(guān)閉氣孔，從而降低了對大氣中Ｃ０２的利用。在光合電子轉(zhuǎn)移過程中過度還逡逑原的鐵氧還蛋白加速了葉綠體中活性氧（ＲＯＳ）的產(chǎn)生，另外線粒體中電子傳遞過程逡逑受損也會產(chǎn)生活性氧（Ａｓｈｒａｆ，邋２００９；邋Ｍｅｌｏｎｉｅｔａｌ．，邋２００３）。為了緩解鹽脅迫下植物發(fā)生逡逑的氧化脅迫反應(yīng)，植物通過上調(diào)體內(nèi)抗氧化酶如超氧化物歧化酶（ＳＯＤ），抗壞血酸逡逑過氧化物酶（ＡＰＸ），過氧化氫酶（ＣＡＴ），谷胱甘肽還原酶（ＧＲ）和谷胱甘肽過氧化逡逑物酶（ＧＰＸ）或通過激活非酶抗氧化劑，包括類胡蘿卜素，抗壞血酸和還原型谷胱甘逡逑肽等來清除邋ＲＯＳ邋（Ｍｉｔｔｌｅｒ，２００２）。逡逑？０ｆｉｉｃ——ｉｆａｎｓｏｒｌｅｒｓ邐�。铮铄义�

并對不同蘿卜的耐鹽性進(jìn)行評價(jià)，其中Ｎａｕ－ＸＧＸＢＹ的Ｄ值最小，逡逑表明該品種的耐鹽性最弱，Ｎａｕ－ＬＬＣＸＨ的Ｄ值最大，表明該品種的耐鹽性最強(qiáng)。逡逑將所得的Ｄ值進(jìn)行聚類分析，，如圖２－１，將３６個(gè)蘿卜基因型分成５類：逡逑第Ｉ類：Ｎａｕ－ＸＧＸＢＹ、Ｎａｕ＿ＨＸｌ、Ｎａｕ－ＬＬＹＨ，屬于鹽高敏感類型；逡逑第邋ＩＩ邋類：Ｎａｕ－ＮＲＨ３、Ｎａｕ－ＮＳ４０、Ｎａｕ－ＬＬＸＨＴ、Ｎａｕ－ＢＹＣ，屬于鹽敏感類型；逡逑第邋ＩＩＩ邋類：Ｎａｕ－ＱＴＹＨ、Ｎａｕ－ＮＳＰ、Ｎａｕ－ＸＬＭ、Ｎａｕ－ＤＹ１３、Ｎａｕ－ＣＤＭＳＨ、Ｎａｕ－ＹＢＬＢ、逡逑Ｎａｕ－ＸＢ邋Ｙ、Ｎａｕ－ＣＱＨＸ、Ｎａｕ－ＱＴＢ邋ＪＱ、Ｎａｕ－ＱＴＳＨ、Ｎａｕ－ＹＺＬＢ、Ｎａｕ－ＳＨ、Ｎａｕ－ＬＬＹＢ、逡逑Ｎａｕ－ＮＰＺＷＬＢ、Ｎａｕ－ＸＢＣ、Ｎａｕ－ＹＺＨ、Ｎａｕ－ＬＬＺＤＣ、Ｎａｕ－ＺＪＹＺＨ，屬于中度耐逡逑鹽類型；逡逑第邋ＩＶ邋類：Ｎａｕ－ＣＮＺＢＴ、Ｎａｕ－ＬＬＺＱＨ、Ｎａｕ－ＬＬＤＨＰ、Ｎａｕ－ＹＤＨ、Ｎａｕ－ＨＢＹ、Ｎａｕ－ＺＤＣ、逡逑Ｎａｕ－ＲＧ０６、Ｎａｕ－ＪＨｌ屬于耐鹽類型；逡逑第Ｖ類：Ｎａｕ－１２７、Ｎａｕ－ＸＬＢ、Ｎａｕ＿ＬＬＣＸＨ屬于高度耐鹽類型。逡逑１８逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S631.1

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