我國是世界蘋果第一生產(chǎn)大國,栽培面積和產(chǎn)量均占世界總量的一半以上。黃土高原地區(qū)是我國蘋果的優(yōu)生區(qū)和主產(chǎn)區(qū),但由于該地區(qū)年降雨較少,蒸發(fā)量大,土壤鹽漬化問題嚴重;此外,隨著全球變暖,極端高溫現(xiàn)象頻繁出現(xiàn),鹽和高溫脅迫是該區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)面臨的兩個重要逆境問題。自噬是一個在真核生物中高度保守的細胞內(nèi)大分子降解過程,其在植物細胞內(nèi)的活性能夠被多種非生物脅迫誘導(dǎo)。本課題組前期研究表明,自噬在蘋果響應(yīng)干旱及低氮中具有非常重要的作用。本研究則著力于挖掘自噬在蘋果響應(yīng)鹽及高溫脅迫中的功能,以3個蘋果自噬基因MdA TG8i、MdATG10和MdATG18a為對象,利用蘋果轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得自噬活性增強的轉(zhuǎn)基因蘋果,并進一步通過生理和代謝分析,較系統(tǒng)地研究了自噬相關(guān)基因在蘋果響應(yīng)鹽脅迫和高溫脅迫時的功能及其可能的調(diào)控機制。主要研究結(jié)果如下:1.鹽脅迫下,過表達MdATG10的蘋果植株根系中自噬活性增強,對鹽脅迫的抗性提高。利用‘金冠’蘋果cDNA為模板克隆得到自噬基因MdATG10,鹽脅迫下,根系中MdATG10的轉(zhuǎn)錄水平受鹽脅迫誘導(dǎo)上調(diào)表達幅度較葉片中高。在煙草中瞬時表達連接GUS載體的MdATG10啟動子,... 

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號對照表
第一章 文獻綜述
    1.1 鹽脅迫
        1.1.1 鹽脅迫對植物的影響
        1.1.2 植物響應(yīng)鹽脅迫的機制
        1.1.3 提高植物對鹽脅迫耐性的途徑
        1.1.4 果樹鹽脅迫研究進展
    1.2 高溫脅迫
        1.2.1 高溫脅迫對植物的影響
        1.2.2 植物響應(yīng)高溫脅迫的機制
        1.2.3 提高植物對高溫脅迫抗性的途徑
        1.2.4 果樹高溫脅迫研究進展
    1.3 自噬現(xiàn)象及功能
        1.3.1 白噬簡介
        1.3.2 自噬在植物中的生理功能
    1.4 本研究的目的和意義
第二章 自噬基因MdATG10在蘋果根系響應(yīng)鹽脅迫中的功能
    2.1 材料與方法
        2.1.1 植物材料與處理
        2.1.2 序列分析和載體構(gòu)建
        2.1.3 GUS染色
        2.1.4 煙草和蘋果的轉(zhuǎn)化
        2.1.5 DNA、RNA提取和qRT-PCR表達定量分析
        2.1.6 生長指標(biāo)的測定
        2.1.7 生理指標(biāo)的測定
        2.1.8 透射電鏡觀察自噬體
        2.1.9 數(shù)據(jù)處理與分析
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 MdATG10的克隆和序列分析
        2.2.2 MdATG10啟動子在不同組織中對鹽脅迫的響應(yīng)
        2.2.3 過表達MdATG10對蘋果植株耐鹽性的影響
        2.2.4 過表達MdATG10對鹽脅迫下蘋果植株光合系統(tǒng)和生長量的影響
        2.2.5 過表達MdATG10對鹽脅迫下蘋果根系生長的影響
        2.2.6 過表達MdATG10對鹽脅迫下蘋果植株中Na~+積累及Na~+/~K+的影響
        2.2.7 過表達MdATG10對鹽脅迫下蘋果根系自噬活性的影響
    2.3 討論
第三章 自噬基因MdATG8i在蘋果響應(yīng)鹽脅迫中的功能
    3.1 材料與方法
        3.1.1 植物材料與處理
        3.1.2 載體構(gòu)建和蘋果的轉(zhuǎn)化
        3.1.3 DNA、RNA提取和qRT-PCR表達定量分析
        3.1.4 生長指標(biāo)和生理指標(biāo)的測定
        3.1.5 葉片氣孔和自噬體的觀察
        3.1.6 ABA、氨基酸和多胺含量的測定
        3.1.7 數(shù)據(jù)處理與分析
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 過表達MdATG8i對蘋果植株耐鹽性的影響
        3.2.2 過表達MdATG8i對鹽脅迫下蘋果植株中活性氧含量及Na~+積累的影響
        3.2.3 過表達MdATG8i對鹽脅迫下蘋果植株光合系統(tǒng)的影響
        3.2.4 過表達MdATG8i對鹽脅迫下蘋果葉片氣孔形態(tài)的影響
        3.2.5 過表達MdATG8i對鹽脅迫下蘋果葉片氨基酸代謝的影響
        3.2.6 過表達MdATG8i對鹽脅迫下蘋果葉片多胺代謝的影響
        3.2.7 過表達MdATG8i對鹽脅迫下蘋果葉片自噬系統(tǒng)活性的影響
    3.3 討論
第四章 自噬基因MdATG18a在蘋果響應(yīng)高溫脅迫中的功能
    4.1 材料與方法
        4.1.1 植物材料與處理
        4.1.2 RNA提取和qRT-PCR表達定量分析
        4.1.3 生理指標(biāo)的測定
        4.1.4 葉片氣孔、葉綠體和自噬體的觀察
        4.1.5 數(shù)據(jù)處理與分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 異源表達MdATG18a對番茄植株抗熱性的影響
        4.2.2 過表達MdATG18a對蘋果植株抗熱性的影響
        4.2.3 過表達MdATG18a對高溫脅迫下蘋果植株中活性氧含量及抗氧化系統(tǒng)的影響
        4.2.4 過表達MdATG18a對高溫脅迫下蘋果植株光合系統(tǒng)的影響
        4.2.5 過表達MdATG18a對高溫脅迫下蘋果葉片中葉綠體的影響
        4.2.6 過表達MdATG18a對高溫脅迫下蘋果植株中自噬系統(tǒng)活性的影響
        4.2.7 過表達MdATG18a對蘋果植株中高溫響應(yīng)基因表達的影響
    4.3 討論
第五章 結(jié)論與創(chuàng)新點
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點
參考文獻
附錄
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]蘋果MdERF014基因的克隆和功能鑒定[J]. 齊晨輝,趙先炎,姜翰,鄭朋飛,劉海濤,李媛媛,郝玉金.  植物生理學(xué)報. 2019(09)
[2]蘋果MdWRKY18和MdWRKY40參與鹽脅迫途徑分子機理研究[J]. 許海峰,楊官顯,張靜,鄒琦,王意程,曲常志,姜生輝,王楠,陳學(xué)森.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(23)
[3]果樹耐高溫研究進展[J]. 靳娟,楊磊,樊丁宇,馮貝貝,克里木·伊明,郝慶.  分子植物育種. 2019(03)
[4]MdMYB73的分子克隆及其在蘋果愈傷組織和擬南芥幼苗中的鹽抗性功能鑒定[J]. 張全艷,劉曉,于建強,胡大剛,郝玉金.  園藝學(xué)報. 2016(11)
[5]高溫脅迫對杧果幼苗生理生化指標(biāo)的影響[J]. CAN VAN TOAN,羅聰,何新華,董龍,DO MINH PHU.  熱帶作物學(xué)報. 2016(01)
[6]高溫脅迫與外源油菜素內(nèi)酯對‘巨峰’葡萄葉片光合生理和果實品質(zhì)的影響[J]. 張睿佳,李瑛,虞秀明,婁玉穗,許文平,張才喜,趙麗萍,王世平.  果樹學(xué)報. 2015(04)
[7]杧果低分子量熱激蛋白基因MiHSP17.6的克隆及表達分析[J]. CAN Van Toan,羅聰,董龍,劉召亮,何新華.  園藝學(xué)報. 2014(12)
[8]果樹耐鹽性研究進展[J]. 靳娟,魯曉燕,王依.  園藝學(xué)報. 2014(09)
[9]外源水楊酸對高溫脅迫下葡萄幾種抗氧化酶活性和抗氧化物含量的影響[J]. 孫軍利,趙寶龍,郁松林.  植物生理學(xué)報. 2014(07)
[10]外源水楊酸（SA）對高溫脅迫下葡萄幼苗耐熱性誘導(dǎo)研究[J]. 孫軍利,趙寶龍,郁松林.  水土保持學(xué)報. 2014(03)

博士論文
[1]蘋果MdVQs及其互作蛋白MdWRKY轉(zhuǎn)錄因子在響應(yīng)干旱脅迫中的功能研究[D]. 董慶龍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]多巴胺和褪黑素對干旱和養(yǎng)分脅迫下蘋果礦質(zhì)養(yǎng)分吸收的調(diào)控研究[D]. 梁博文.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]蘋果自噬相關(guān)基因MdATG18a在響應(yīng)不同逆境中的功能分析[D]. 孫遜.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[4]外源褪黑素對蘋果葉片衰老的調(diào)控及相關(guān)自噬基因的功能分析[D]. 王平.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015

碩士論文
[1]垂絲海棠幼苗響應(yīng)鹽堿復(fù)合脅迫的生理、離子特性及代謝和蛋白組學(xué)分析[D]. 賈旭梅.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[2]五種木瓜屬植物耐鹽性的研究[D]. 李景.上海交通大學(xué) 2012



本文編號：3664936