【摘要】：我國(guó)是黃瓜生產(chǎn)大國(guó),2013年栽培總面積達(dá)116.44萬(wàn)公頃,年產(chǎn)量達(dá)5431.59萬(wàn)噸。隨著全球氣候變暖和雨澇災(zāi)害的頻繁發(fā)生,澇脅迫已成為嚴(yán)重危害作物生長(zhǎng)發(fā)育甚至死亡的逆境因素。黃瓜根系具有入土淺、通氣組織不發(fā)達(dá)、吸收能力弱、再生能力差等特點(diǎn),因此極易受到澇脅迫危害。澇脅迫下黃瓜植株可以通過(guò)莖部形成不定根逐漸替代衰老的原生根系,從而緩解澇脅迫危害。但是澇脅迫誘導(dǎo)不定根形成的機(jī)制尚不清晰,本研究以耐澇性較強(qiáng)的黃瓜品系“早二N”為供試材料,首先探明活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)、乙烯和生長(zhǎng)素在澇脅迫下誘導(dǎo)黃瓜不定根形成過(guò)程中的作用,進(jìn)而研究三者協(xié)同調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根形成的可能機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:(1)澇脅迫下,黃瓜下胚軸ROS大量積累;外源H202處理促進(jìn)澇脅迫下黃瓜不定根的形成,而H2O2清除劑二甲基硫脲(Dimethylthiourea,DMTU)處理則顯著抑制不定根的形成。基于qRT-PCR的結(jié)果表明調(diào)控ROS形成的黃瓜呼吸爆發(fā)氧化酶(Respiratory Burst Oxidase Homolog,RBOH)基因Csrboh 和Csrboh3的表達(dá)水平在澇脅迫誘導(dǎo)下顯著提高。以上結(jié)果表明,ROS參與調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根的形成過(guò)程。(2)澇脅迫下,黃瓜下胚軸部位的乙烯生成量顯著增加;采用外源乙烯合成前體 1-氨基環(huán)丙q<-1-羧酸(1-AminocyclopropanecarboxylicAcid,ACC)可以促進(jìn)黃瓜不定根的形成,而乙烯合成抑制劑1-甲基環(huán)丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)處理則抑制黃瓜不定根的形成;乙烯合成過(guò)程中的關(guān)鍵酶ACC合成酶基因Csacs4和Csacs7和ACC氧化酶基因Csaco1、Csaco3和Csaco9在澇脅迫誘導(dǎo)下上調(diào)表達(dá);以上結(jié)果表明乙烯參與調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根的形成。(3)澇脅迫下,黃瓜下胚軸的生長(zhǎng)素含量上升;外源萘乙酸(Naphthalene Acetic Acid,NAA)處理促進(jìn)黃瓜不定根的形成,而生長(zhǎng)素運(yùn)輸抑制劑(1-naphthalenylamino,NPA)處理則抑制不定根的形成。以上結(jié)果表明,生長(zhǎng)素參與調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根的形成。(4)澇脅迫下,外源ACC和NAA處理均顯著誘導(dǎo)了 ROS在葉片和下胚軸部位的累積;外源ACC和NAA處理均可以恢復(fù)DMTU對(duì)不定根形成的抑制作用;而外源H202處理對(duì)乙烯和生長(zhǎng)素的合成沒(méi)有顯著影響;且外源H2O2處理不能恢復(fù)1-MCP和NPA對(duì)不定根形成的抑制作用;ACC處理促進(jìn)生長(zhǎng)素的合成,且可以部分恢復(fù)NPA對(duì)不定根形成的抑制作用,NAA處理可以誘導(dǎo)Csacs4、Csacs7和Csaco1的表達(dá),從而誘導(dǎo)乙烯的產(chǎn)生。這表明,乙烯和生長(zhǎng)素可以相互促進(jìn),誘導(dǎo)ROS形成,最終協(xié)同調(diào)控不定根的形成。
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S642.2;S422
【圖文】：

細(xì)胞中過(guò)氧化氫（Ｈ２0２）的積累部位。過(guò)氧化氫中的氧被過(guò)氧化物酶氧化釋放出逡逑來(lái)后會(huì)氧化ＤＡＢ，形成黃色沉淀而定位于過(guò)氧化物酶活性部位。褐色越深，說(shuō)逡逑明過(guò)氧化物酶活性越高，也就是過(guò)氧化氫含量越多。由圖１可以看出，澇脅迫下逡逑的葉片和莖部的ＮＢＴ染色較對(duì)照明顯加深，說(shuō)明澇脅迫下誘導(dǎo)了黃瓜植株中的逡逑ｏｒ？的大量產(chǎn)生；澇脅迫葉片和莖部的ＤＡＢ染色較對(duì)照深，說(shuō)明澇脅迫誘導(dǎo)了逡逑黃瓜植株中的Ｈ２０２的大量積累。以上結(jié)果證實(shí)活性氧在黃瓜澇脅迫下迅速積累，逡逑參與了黃瓜澇脅迫的響應(yīng)。逡逑

Ｆｉｇ邋３邋Ｔｈｅ邋ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋Ｈ２Ｏ２邋ａｎｄ邋ＤＭＴＵ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ邋ｒｏｏｔｓ邋ｎｕｍｂｅｒ逡逑ｏｆ邋ｃｕｃｕｍｂｅｒ邋ｕｎｄｅｒ邋ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ逡逑由圖２看出，與對(duì)照相比，Ｈ２０２清除劑ＤＭＴＵ處理明顯抑制了不定根的形逡逑成，不僅數(shù)目減少，且根的長(zhǎng)度也較短。對(duì)Ｈ２Ｏ２、ＤＭＴＵ結(jié)合澇脅迫及澇脅迫逡逑處理后第七天的不定根形成數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與單獨(dú)澇處理相比，Ｈ２０２處逡逑

邐馬曉恬活性氧介導(dǎo)乙烯和生長(zhǎng)素協(xié)同調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根的形成邐２３＿逡逑理促進(jìn)了不定根數(shù)量的增加，而ＤＭＴＵ處理后不定根數(shù)量減少（圖３）。該結(jié)果逡逑表明ＲＯＳ參與調(diào)控澇脅迫下不定根的形成，１０邋ｍＭ的Ｈ２０２處理可以促進(jìn)不定逡逑根形成，而ｌ｜ｉＭ的ＤＭＴＵ可以抑制不定根的形成。逡逑２．３．３邋勞脅迫下黃瓜ＣＭｏ；？基因的卩向應(yīng)逡逑Ｉ邐ＣｓＢＩ逡逑

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本文編號(hào)：2755413