薄皮甜瓜（Cucumis melo var.makuwa Makino）是葫蘆科中的一種經(jīng)濟(jì)作物,主要種植區(qū)在中國和東南亞一些國家。較弱的抗逆能力容易造成設(shè)施栽培中產(chǎn)量和品質(zhì)降低,因此,提高薄皮甜瓜的抗逆能力顯得尤為重要。前人在多種植物中發(fā)現(xiàn)了木質(zhì)素單體合成關(guān)鍵酶—肉桂醇脫氫酶（cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD）,且合成該酶的基因一般以家族形式存在,不同家族成員可能行使著差異化的功能,但大多成員對逆境脅迫和一些信號物質(zhì)均有響應(yīng)。此外,木質(zhì)素也被認(rèn)為是抵抗或響應(yīng)逆境脅迫的一種重要物質(zhì)。因此,探究CAD調(diào)控木質(zhì)素合成與逆境脅迫之間的關(guān)系對提高薄皮甜瓜抗逆性具有重要意義。前期研究從甜瓜基因組數(shù)據(jù)庫中鑒定出5個CAD基因,并分別命名為CmCAD1～5。為了探究CmCADs基因與逆境的關(guān)系及深入探究其參與木質(zhì)素合成的機(jī)理,本研究以薄皮甜瓜’彩虹7號’和擬南芥cadc cadd雙缺失突變體為試材,通過干旱（8%和15%PEG6000）、機(jī)械損傷（葉片損傷,LW;莖損傷,SW）和鹽（50和100 mmol/LNaCl）處理,初步明確了這三種非生物脅迫對CmCADs... 

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1 木質(zhì)素合成途徑
        1.1 木質(zhì)素單體的合成通路
        1.2 木質(zhì)素單體合成相關(guān)酶的定位
        1.3 木質(zhì)素單體的轉(zhuǎn)運(yùn)及木質(zhì)化起始位點
        1.4 木質(zhì)素在正常生長發(fā)育植株中的積累
    2 肉桂醇脫氫酶(CAD)在木質(zhì)素合成途徑中的作用
    3 非生物脅迫對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
        3.1 干旱脅迫對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
        3.2 機(jī)械損傷對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
        3.3 鹽脅迫對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
        3.4 水澇脅迫對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
        3.5 低溫脅迫對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
    4 信號物質(zhì)對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
        4.1 脫落酸(ABA)對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
        4.2 過氧化氫(H202)對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
        4.3 茉莉酸(JA)對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
        4.4 水楊酸(SA)對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
        4.5 乙烯(ETH)對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
        4.6 一氧化氮(NO)對CAD及木質(zhì)化的調(diào)控
    5 本研究的目的與意義
    6 技術(shù)路線
第二章 甜瓜CmCADs基因?qū)Ω珊怠C(jī)械損傷和鹽脅迫的響應(yīng)
    1 材料與處理
    2 方法
        2.1 根系電解質(zhì)滲透率
        2.2 葉片相對含水率
        2.3 葉片葉綠素含量
        2.4 木質(zhì)素含量
        2.5 莖橫切面的間苯三酚染色
        2.6 PAL、CAD、POD和LAC酶活性測定
        2.7 總RNA的提取與cDNA的合成
        2.8 實時定量PCR
        2.9 數(shù)據(jù)分析
    3 結(jié)果與分析
        3.1 甜瓜幼苗在干旱和鹽脅迫下形態(tài)指標(biāo)變化
        3.2 甜瓜幼苗在干旱脅迫下木質(zhì)素含量、酶活性及CmCADs基因表達(dá)量變化
        3.3 甜瓜幼苗在機(jī)械損傷脅迫下木質(zhì)素含量、酶活性及CmCADs基因表達(dá)量變化
        3.4 甜瓜幼苗在鹽脅迫下木質(zhì)素含量、酶活性及CmCADs基因表達(dá)量變化
    4 討論
        4.1 干旱和鹽脅迫顯著抑制甜瓜幼苗的生長發(fā)育
        4.2 三種非生物脅迫促進(jìn)了木質(zhì)素的積累及合成相關(guān)酶的活性
        4.3 CmCADs不同程度地響應(yīng)干旱、機(jī)械損傷和鹽脅迫
    5 本章小結(jié)
第三章 干旱脅迫下3種信號物質(zhì)對CmCADs基因的調(diào)控作用
    1 材料及處理
    2 方法
        2.1 木質(zhì)素含量、酶活性與表達(dá)量測定
        2.2 ABA和JA含量測定
        2.3 H_2O_2含量測定和染色
        2.4 數(shù)據(jù)分析
    3 結(jié)果與分析
        3.1 干旱脅迫下甜瓜莖或葉片中ABA、H_2O_2和JA的變化
        3.2 ABA、H_2O_2和JA抑制劑處理下甜瓜莖或葉片中相應(yīng)信號物質(zhì)含量
        3.3 ABA、H_2O_2和JA對甜瓜莖中木質(zhì)素含量的影響
        3.4 ABA、H_2O_2和JA對甜瓜莖中木質(zhì)素合成相關(guān)酶活性的影響
        3.5 ABA、H_2O_2和JA對甜瓜莖中CmCADs基因表達(dá)量的影響
        3.6 ABA、H_2O_2和JA對甜瓜莖中木質(zhì)素合成相關(guān)基因表達(dá)量的影響
        3.7 ABA和H_2O_2在干旱脅迫下協(xié)同調(diào)控木質(zhì)素的合成
    4 討論
    5 本章小結(jié)
第四章 CmCADs在擬南芥中參與木質(zhì)素合成和抗旱性的功能驗證
    1 材料及處理
    2 方法
        2.1 RNA的提取及cDNA的合成
        2.2 超表達(dá)載體構(gòu)建
        2.3 擬南芥雙缺失突變體花序浸潤侵染
        2.4 轉(zhuǎn)基因擬南芥的鑒定
        2.5 相對含水量、莖部水勢和電解質(zhì)滲透率測定
        2.6 木質(zhì)素含量、CAD酶活性、CmCADs的表達(dá)量測定
        2.7 花莖木質(zhì)素染色
        2.8 細(xì)胞壁超微結(jié)構(gòu)觀察
        2.9 GUS酶活性測定
        2.10 花莖水勢測定
        2.11 數(shù)據(jù)分析
    3 結(jié)果與分析
        3.1 半定量及相對定量分析CmCADs基因的組織表達(dá)特異性
        3.2 CmCADs基因家族成員的系統(tǒng)進(jìn)化分析
        3.3 轉(zhuǎn)CmCADs基因的擬南芥株系鑒定
        3.4 轉(zhuǎn)CmCADs基因的擬南芥中CmCADs各自表達(dá)量
        3.5 轉(zhuǎn)CmCADs基因的擬南芥植株形態(tài)、木質(zhì)素含量和CAD酶活性變化
        3.6 轉(zhuǎn)CmCADs基因的擬南芥花莖木質(zhì)素染色觀察
        3.7 轉(zhuǎn)CmCADs基因的擬南芥花莖細(xì)胞壁超微結(jié)構(gòu)觀察
        3.8 轉(zhuǎn)CmCADs基因擬南芥的控水干旱處理
        3.9 轉(zhuǎn)CmCADs基因擬南芥的甘露醇模擬干旱處理
    4 討論
    5 本章小結(jié)
第五章 CmCADs在甜瓜中參與木質(zhì)素合成和抗旱性的功能驗證
    1 材料及處理
    2 方法
        2.1 RNA的提取及cDNA的合成
        2.2 構(gòu)建VIGS瞬時沉默載體
        2.3 植株侵染沉默目的基因
        2.4 細(xì)胞壁超微結(jié)構(gòu)觀察
        2.5 莖部水勢測定
        2.6 數(shù)據(jù)分析
    3 結(jié)果與分析
        3.1 沉默CmCADs基因的甜瓜植株表型及形態(tài)指標(biāo)
        3.2 沉默CmCADs基因甜瓜植株中CmCADs表達(dá)量、CAD酶活性及木質(zhì)素變化
        3.3 沉默CmCADs基因甜瓜莖部木質(zhì)素染色及細(xì)胞壁超微結(jié)構(gòu)觀察
        3.4 沉默CmCADs基因甜瓜植株的控水干旱處理
    4 討論
    5 本章小結(jié)
全文總結(jié)與展望
本課題的特色和創(chuàng)新之處
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]干旱脅迫下油菜木質(zhì)素含量及其關(guān)鍵基因表達(dá)的時空動態(tài)變化[D]. 張穎俊.西南大學(xué) 2015



本文編號：3669674