蘋果砧木根系抗旱基因的發(fā)掘與MdMYB88/124功能鑒定
發(fā)布時間:2021-06-16 06:05
中國是世界上第一蘋果生產(chǎn)大國。黃土高原蘋果產(chǎn)區(qū)頻繁發(fā)生的干旱對蘋果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展造成了很大威脅。本研究綜合評價了蘋果喬化砧新疆野蘋果和矮化砧R3兩種蘋果砧木的抗旱性,從干旱下新疆野蘋果的轉錄組中篩選到兩個非典型R2R3 MYB轉錄因子:MdMYB88和MdMYB124(簡寫為MdMYB88/124),并深入分析了MdMYB88/124轉錄因子在蘋果根系抗旱中的作用。主要包括以下幾部分內(nèi)容:1.比較了長期干旱條件下新疆野蘋果與R3兩種常用砧木的根系形態(tài)。結果表明,在長期干旱條件下,新疆野蘋果的根干重、根冠比、根系總長度、根系總表面積、根系總體積比R3更高。長期干旱下,新疆野蘋果根系中導管孔徑也大于R3,這導致長期干旱下新疆野蘋果根系導水率較R3更高。這些差異表明新疆野蘋果根系較R3有更強的耐旱性。2.對新疆野蘋果根系進行了轉錄組分析,發(fā)現(xiàn)了一系列響應干旱脅迫并調控新疆野蘋果根系的基因。研究發(fā)現(xiàn),在干旱條件下,差異基因主要參與激素的轉錄調控、信號傳導、生物合成以及氧化應激等生物學過程。相應地,干旱下新疆野蘋果根系中過氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性較高,脫落酸(ABA)含量較...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:181 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
長期干旱脅迫下新疆野蘋果和R3的根系表型
圖 2-2 長期干旱脅迫下新疆野蘋果和 R3 的根系掃描分析。測定了在長期干旱脅迫下 R3 和新疆野蘋果的總根長(a),總根表面積(b),平均根直徑(c)和總根體積(d)。誤差棒代表標準差,差異顯著性通過單因素方差分析(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 長期干旱處理后新疆野蘋果與 R3 根系導管分析根系是吸收和輸導水分的關鍵器官,而水分經(jīng)由導管運輸。為進一步了解兩個蘋果株系在干旱下根系的表型差異,我們對不同處理下的根系進行橫切并觀察其木質部的形態(tài)差異(圖 2-3 與圖 2-4)。在長期干旱下,新疆野蘋果的根系導管密度相較于對照組下降顯著,而 R3 中導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株系中的變化趨勢也不同:新疆野蘋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)。木質部面積占比在新疆野蘋果干旱與對照組間
12圖 2-3 長期干旱下和新疆野蘋果和 R3 根系和導管發(fā)育。(a)R3 和新疆野蘋果的導管密度。(總導管面積。(c)木質部面積。(d)平均導管長徑。(e)平均導管短徑。(f)根理論導水率差棒代表標準差,差異顯著性通過單因素方差分析(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】:
期刊論文
[1]陜西洛川旱塬蘋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. 應用生態(tài)學報. 2013(02)
[2]渭北黃土高原蘋果生產(chǎn)中的問題及解決方案[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胞膜透性與滲透調節(jié)物質研究[J]. 韓蕊蓮,李麗霞,梁宗鎖. 西北植物學報. 2003(01)
[4]大豆品種根系的生態(tài)類型研究[J]. 田佩占. 作物學報. 1984(03)
本文編號:3232519
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:181 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
長期干旱脅迫下新疆野蘋果和R3的根系表型
圖 2-2 長期干旱脅迫下新疆野蘋果和 R3 的根系掃描分析。測定了在長期干旱脅迫下 R3 和新疆野蘋果的總根長(a),總根表面積(b),平均根直徑(c)和總根體積(d)。誤差棒代表標準差,差異顯著性通過單因素方差分析(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 長期干旱處理后新疆野蘋果與 R3 根系導管分析根系是吸收和輸導水分的關鍵器官,而水分經(jīng)由導管運輸。為進一步了解兩個蘋果株系在干旱下根系的表型差異,我們對不同處理下的根系進行橫切并觀察其木質部的形態(tài)差異(圖 2-3 與圖 2-4)。在長期干旱下,新疆野蘋果的根系導管密度相較于對照組下降顯著,而 R3 中導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株系中的變化趨勢也不同:新疆野蘋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)。木質部面積占比在新疆野蘋果干旱與對照組間
12圖 2-3 長期干旱下和新疆野蘋果和 R3 根系和導管發(fā)育。(a)R3 和新疆野蘋果的導管密度。(總導管面積。(c)木質部面積。(d)平均導管長徑。(e)平均導管短徑。(f)根理論導水率差棒代表標準差,差異顯著性通過單因素方差分析(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】:
期刊論文
[1]陜西洛川旱塬蘋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. 應用生態(tài)學報. 2013(02)
[2]渭北黃土高原蘋果生產(chǎn)中的問題及解決方案[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胞膜透性與滲透調節(jié)物質研究[J]. 韓蕊蓮,李麗霞,梁宗鎖. 西北植物學報. 2003(01)
[4]大豆品種根系的生態(tài)類型研究[J]. 田佩占. 作物學報. 1984(03)
本文編號:3232519
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