蘋(píng)果砧木根系抗旱基因的發(fā)掘與MdMYB88/124功能鑒定
發(fā)布時(shí)間:2021-06-16 06:05
中國(guó)是世界上第一蘋(píng)果生產(chǎn)大國(guó)。黃土高原蘋(píng)果產(chǎn)區(qū)頻繁發(fā)生的干旱對(duì)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展造成了很大威脅。本研究綜合評(píng)價(jià)了蘋(píng)果喬化砧新疆野蘋(píng)果和矮化砧R3兩種蘋(píng)果砧木的抗旱性,從干旱下新疆野蘋(píng)果的轉(zhuǎn)錄組中篩選到兩個(gè)非典型R2R3 MYB轉(zhuǎn)錄因子:MdMYB88和MdMYB124(簡(jiǎn)寫(xiě)為MdMYB88/124),并深入分析了MdMYB88/124轉(zhuǎn)錄因子在蘋(píng)果根系抗旱中的作用。主要包括以下幾部分內(nèi)容:1.比較了長(zhǎng)期干旱條件下新疆野蘋(píng)果與R3兩種常用砧木的根系形態(tài)。結(jié)果表明,在長(zhǎng)期干旱條件下,新疆野蘋(píng)果的根干重、根冠比、根系總長(zhǎng)度、根系總表面積、根系總體積比R3更高。長(zhǎng)期干旱下,新疆野蘋(píng)果根系中導(dǎo)管孔徑也大于R3,這導(dǎo)致長(zhǎng)期干旱下新疆野蘋(píng)果根系導(dǎo)水率較R3更高。這些差異表明新疆野蘋(píng)果根系較R3有更強(qiáng)的耐旱性。2.對(duì)新疆野蘋(píng)果根系進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組分析,發(fā)現(xiàn)了一系列響應(yīng)干旱脅迫并調(diào)控新疆野蘋(píng)果根系的基因。研究發(fā)現(xiàn),在干旱條件下,差異基因主要參與激素的轉(zhuǎn)錄調(diào)控、信號(hào)傳導(dǎo)、生物合成以及氧化應(yīng)激等生物學(xué)過(guò)程。相應(yīng)地,干旱下新疆野蘋(píng)果根系中過(guò)氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性較高,脫落酸(ABA)含量較...
【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)】:181 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
長(zhǎng)期干旱脅迫下新疆野蘋(píng)果和R3的根系表型
圖 2-2 長(zhǎng)期干旱脅迫下新疆野蘋(píng)果和 R3 的根系掃描分析。測(cè)定了在長(zhǎng)期干旱脅迫下 R3 和新疆野蘋(píng)果的總根長(zhǎng)(a),總根表面積(b),平均根直徑(c)和總根體積(d)。誤差棒代表標(biāo)準(zhǔn)差,差異顯著性通過(guò)單因素方差分析(Tukey test),不同的*代表差異水平,*代表 P<0.05,**代表 P<0.01。Figure 2-2 Root scanning analysis of R3 and M. sieversii under control and long-term drought stress.Total root length (a), total root surface area (b), average root diameter (c), and total root volume (d) of R3and M. sieversii under control and long-term drought stress conditions were measured. Error bars indicatestandard deviation (n = 10). One-way ANOVA (Tukey test) was performed and statistically significantdifferences are indicated by * (P<0.05) or ** (P<0.01).2.3.2 長(zhǎng)期干旱處理后新疆野蘋(píng)果與 R3 根系導(dǎo)管分析根系是吸收和輸導(dǎo)水分的關(guān)鍵器官,而水分經(jīng)由導(dǎo)管運(yùn)輸。為進(jìn)一步了解兩個(gè)蘋(píng)果株系在干旱下根系的表型差異,我們對(duì)不同處理下的根系進(jìn)行橫切并觀察其木質(zhì)部的形態(tài)差異(圖 2-3 與圖 2-4)。在長(zhǎng)期干旱下,新疆野蘋(píng)果的根系導(dǎo)管密度相較于對(duì)照組下降顯著,而 R3 中導(dǎo)管密度在干旱前后未有顯著變化(圖 2-3 a)。干旱前后空腔面積在兩個(gè)株系中的變化趨勢(shì)也不同:新疆野蘋(píng)果的空腔面積在干旱后下降,而 R3的空腔面積在干旱后上升(圖 2-3 b)。木質(zhì)部面積占比在新疆野蘋(píng)果干旱與對(duì)照組間
12圖 2-3 長(zhǎng)期干旱下和新疆野蘋(píng)果和 R3 根系和導(dǎo)管發(fā)育。(a)R3 和新疆野蘋(píng)果的導(dǎo)管密度。(總導(dǎo)管面積。(c)木質(zhì)部面積。(d)平均導(dǎo)管長(zhǎng)徑。(e)平均導(dǎo)管短徑。(f)根理論導(dǎo)水率差棒代表標(biāo)準(zhǔn)差,差異顯著性通過(guò)單因素方差分析(Tukey test),不同的*代表差異水平,***代P<0.001。Figure 2-3 Root vessel development of M. sieversii and R3 under control and long-term droughtconditions. Vessel density (a), lumen area (b), xylem area (c), mean Dmax (d), mean Dmin (e) of R3 aM. sieversii under control and long-term drought were analyzed. Mean Dmax, average length of majaxis of vessels; mean Dmin, average length of minor axis of vessels; lumen area, total lumen area, relato xylem area; Kstheo, the root-specific theoretical conductivity; xylem area, total xylem area, relativeroot cross-sectional area. Error bars indicate standard deviation (n = 10). Student’s t-test was performfor data in (F), One-way ANOVA(Tukey test) was performed and statistically significant differences
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陜西洛川旱塬蘋(píng)果園地深層土壤水分和養(yǎng)分特征[J]. 曹裕,居瑪汗·卡斯木,范鵬,張麗娜,李軍. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]渭北黃土高原蘋(píng)果生產(chǎn)中的問(wèn)題及解決方案[J]. 李明霞,杜社妮,白崗栓,方靜玲,劉靜. 水土保持研究. 2010(04)
[3]干旱脅迫下沙棘葉片細(xì)胞膜透性與滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)研究[J]. 韓蕊蓮,李麗霞,梁宗鎖. 西北植物學(xué)報(bào). 2003(01)
[4]大豆品種根系的生態(tài)類(lèi)型研究[J]. 田佩占. 作物學(xué)報(bào). 1984(03)
本文編號(hào):3232519
【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)】:181 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
長(zhǎng)期干旱脅迫下新疆野蘋(píng)果和R3的根系表型
圖 2-2 長(zhǎng)期干旱脅迫下新疆野蘋(píng)果和 R3 的根系掃描分析。測(cè)定了在長(zhǎng)期干旱脅迫下 R3 和新疆野蘋(píng)果的總根長(zhǎng)(a),總根表面積(b),平均根直徑(c)和總根體積(d)。誤差棒代表標(biāo)準(zhǔn)差,差異顯著性通過(guò)單因素方差分析(Tukey test),不同的*代表差異水平,*代表 P<0.05,**代表 P<0.01。Figure 2-2 Root scanning analysis of R3 and M. sieversii under control and long-term drought stress.Total root length (a), total root surface area (b), average root diameter (c), and total root volume (d) of R3and M. sieversii under control and long-term drought stress conditions were measured. Error bars indicatestandard deviation (n = 10). One-way ANOVA (Tukey test) was performed and statistically significantdifferences are indicated by * (P<0.05) or ** (P<0.01).2.3.2 長(zhǎng)期干旱處理后新疆野蘋(píng)果與 R3 根系導(dǎo)管分析根系是吸收和輸導(dǎo)水分的關(guān)鍵器官,而水分經(jīng)由導(dǎo)管運(yùn)輸。為進(jìn)一步了解兩個(gè)蘋(píng)果株系在干旱下根系的表型差異,我們對(duì)不同處理下的根系進(jìn)行橫切并觀察其木質(zhì)部的形態(tài)差異(圖 2-3 與圖 2-4)。在長(zhǎng)期干旱下,新疆野蘋(píng)果的根系導(dǎo)管密度相較于對(duì)照組下降顯著,而 R3 中導(dǎo)管密度在干旱前后未有顯著變化(圖 2-3 a)。干旱前后空腔面積在兩個(gè)株系中的變化趨勢(shì)也不同:新疆野蘋(píng)果的空腔面積在干旱后下降,而 R3的空腔面積在干旱后上升(圖 2-3 b)。木質(zhì)部面積占比在新疆野蘋(píng)果干旱與對(duì)照組間
12圖 2-3 長(zhǎng)期干旱下和新疆野蘋(píng)果和 R3 根系和導(dǎo)管發(fā)育。(a)R3 和新疆野蘋(píng)果的導(dǎo)管密度。(總導(dǎo)管面積。(c)木質(zhì)部面積。(d)平均導(dǎo)管長(zhǎng)徑。(e)平均導(dǎo)管短徑。(f)根理論導(dǎo)水率差棒代表標(biāo)準(zhǔn)差,差異顯著性通過(guò)單因素方差分析(Tukey test),不同的*代表差異水平,***代P<0.001。Figure 2-3 Root vessel development of M. sieversii and R3 under control and long-term droughtconditions. Vessel density (a), lumen area (b), xylem area (c), mean Dmax (d), mean Dmin (e) of R3 aM. sieversii under control and long-term drought were analyzed. Mean Dmax, average length of majaxis of vessels; mean Dmin, average length of minor axis of vessels; lumen area, total lumen area, relato xylem area; Kstheo, the root-specific theoretical conductivity; xylem area, total xylem area, relativeroot cross-sectional area. Error bars indicate standard deviation (n = 10). Student’s t-test was performfor data in (F), One-way ANOVA(Tukey test) was performed and statistically significant differences
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陜西洛川旱塬蘋(píng)果園地深層土壤水分和養(yǎng)分特征[J]. 曹裕,居瑪汗·卡斯木,范鵬,張麗娜,李軍. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]渭北黃土高原蘋(píng)果生產(chǎn)中的問(wèn)題及解決方案[J]. 李明霞,杜社妮,白崗栓,方靜玲,劉靜. 水土保持研究. 2010(04)
[3]干旱脅迫下沙棘葉片細(xì)胞膜透性與滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)研究[J]. 韓蕊蓮,李麗霞,梁宗鎖. 西北植物學(xué)報(bào). 2003(01)
[4]大豆品種根系的生態(tài)類(lèi)型研究[J]. 田佩占. 作物學(xué)報(bào). 1984(03)
本文編號(hào):3232519
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