【摘要】：鹽脅迫影響植物的生長發(fā)育,造成作物減產(chǎn)。模式植物擬南芥的自然群體存在豐富的遺傳多態(tài)性和抗鹽性狀多態(tài)性。在鹽脅迫下,不同生態(tài)型會(huì)表現(xiàn)出不同水平的鹽離子(Na~+和Cl~ )吸收與積累。本論文利用植物水培培養(yǎng)系統(tǒng)和MS平板固體培養(yǎng)系統(tǒng),采集159份生態(tài)型包括3個(gè)大類共計(jì)17個(gè)指標(biāo),分別進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)。重點(diǎn)關(guān)注的三類表型是:(1)鹽脅迫下Cl~ 在植物葉中的積累;(2)鹽脅迫抑制根的伸長;(3)鹽脅迫調(diào)控根和冠的生物量比值。GWAS分析鑒定到眾多顯著關(guān)聯(lián)的位點(diǎn),本研究對(duì)顯著關(guān)聯(lián)性高的SNP位點(diǎn)集中區(qū)域進(jìn)行了候選基因的篩選和功能初步分析。對(duì)根長抑制指標(biāo)的分析鑒定到兩個(gè)候選遺傳區(qū)域,通過公共數(shù)據(jù)庫的挖掘重點(diǎn)關(guān)注AtNIGT1.4。AtNIGT1.4已被報(bào)道參與了氮磷營養(yǎng)虧缺對(duì)根長的抑制。初步功能分析顯示該基因和其家族成員在根中特異表達(dá),并受到鹽脅迫的強(qiáng)烈誘導(dǎo),推測該家族成員可能參與調(diào)控鹽脅迫對(duì)根伸長的抑制。后續(xù)基因的功能鑒定正在進(jìn)行中。對(duì)鹽脅迫下葉中Cl~ 積累的指標(biāo)分析鑒定到兩個(gè)候選遺傳區(qū)域;對(duì)鹽脅迫下干重根冠比的指標(biāo)分析鑒定到一個(gè)候選遺傳區(qū)域。上述鑒定的候選遺傳區(qū)域還需要進(jìn)一步的精細(xì)定位以確定效應(yīng)基因。關(guān)注的候選基因?qū)⑹紫冗M(jìn)行表達(dá)模式的分析(組織細(xì)胞類型的特異性和脅迫應(yīng)答性),重點(diǎn)關(guān)注的候選基因?qū)⑦M(jìn)行全面的功能解析。
【圖文】：

圖 1-1 植物根部細(xì)胞 Na+轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制和鹽脅迫響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分[16]gure1-1 Overview of cellular Na+transport mechanisms and important components of thestress response network in plant root cells.5 Cl 轉(zhuǎn)運(yùn)的相關(guān)研究研究表明，有些木本和豆科植物對(duì) Cl 敏感，它們更好地限制 Na+轉(zhuǎn)運(yùn) Cl 成為鹽脅迫下影響更大的因素[7]。鹽脅迫下，Cl 在植物體內(nèi)過量積累抑制植物的光合作用，表現(xiàn)為葉綠素含量和光合效率的降低[5; 6; 31]。在 Cl 物中，植物葉中 Cl 的積累也發(fā)現(xiàn)和植物抗鹽性有負(fù)相關(guān)關(guān)系[12]�？刂� Cl 從根到葉長距離轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)鍵基因也開始被鑒定和功能解析[32]。與運(yùn)相關(guān)的一些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相繼被鑒定和報(bào)道。相關(guān)研究表明擬南芥 Niansport1/Peptide Transporter Family 2.4（AtNPF2.4）定位于根維管束細(xì)胞，可介導(dǎo) Cl 的跨膜外排[33]。該基因在中柱的表達(dá)明顯高于皮層，在 NaCA 條件下，表達(dá)量下調(diào)[33]。針對(duì) AtNPF2.4 的基因沉默減輕了 Cl 在葉中[33]。SLAC1 是保衛(wèi)細(xì)胞 S-Stype 陰離子通道的第一個(gè)成分[34]。SL

大學(xué)碩士學(xué)位論文 群體遺傳學(xué)鑒定擬南芥中和抗鹽性狀相關(guān)的遺傳可以介導(dǎo) Cl 的外排，而不是 NO3 [35]。鹽脅迫和 ABA 處理顯著下調(diào) AtSL表達(dá)（而非 AtSLAH3）[35; 36]。當(dāng) AtSLAH1 被沉默后（而非 AtSLAH3），C中的積累也有顯著下降，表明復(fù)合體介導(dǎo)的 Cl 運(yùn)輸是通過 AtSLAH1 響應(yīng)和 ABA 的調(diào)控[35; 36]。近些年，Cl 轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的基因不斷研究和報(bào)道。但是 Na+，針對(duì)鹽脅迫下 Cl 運(yùn)輸?shù)难芯窟�非常滯后，關(guān)注程度相對(duì)較低，造 Cl 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的鑒定目前還非常少，Cl 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白上游調(diào)節(jié)因子未被鑒定。多介導(dǎo)和調(diào)控鹽離子（Na+和 Cl ）在葉中積累的遺傳位點(diǎn)將是提高植物（作物）抗鹽性工作的重點(diǎn)，，是本研究關(guān)注的第一個(gè)方面。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q943

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本文編號(hào)：2658595