本文選題：紫茉莉內(nèi)切β甘露聚糖酶 + 生理��； 參考：《沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：石油污染是重要的環(huán)境污染問題之一,亟待解決。作為環(huán)境友好的花卉植物修復(fù),因其美觀且無二次污染而受到廣泛關(guān)注,但植物對石油污染的耐受性是發(fā)揮其修復(fù)能力的先決條件。本研究在前人研究基礎(chǔ)上,通過轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析獲得了顯著上調(diào)的紫茉莉內(nèi)切β甘露聚糖酶基因,明確其對石油污染脅迫的表達(dá)響應(yīng),揭示紫茉莉耐受石油污染脅迫的分子機(jī)制。本研究對石油污染脅迫下該基因的半定量和實(shí)時熒光定量表達(dá)變化分析表明:在石油脅迫下,紫茉莉內(nèi)切β甘露聚糖酶基因顯著上調(diào),在]2-36h該基因相對表達(dá)量呈升高趨勢,36h相對于]2h顯著增加(p=0.05水平,p=0.004)為極顯著差異,在0.05水平,顯著性為0.004,在36 h達(dá)到最大值時,5-10 g/kg石油脅迫下基因表達(dá)水平顯著高于20-40g/kg(p=0.05水平,p=0.001),所以石油污染土壤中紫茉莉內(nèi)切β甘露聚糖酶基因的最佳響應(yīng)石油處理時間為36 h,濃度為5-10 g/kg,該基因?qū)τ诟邼舛鹊氖臀廴就寥理憫?yīng)早于低濃度石油污染土壤。生物信息學(xué)預(yù)測,該基因定位于植物防御相關(guān)的質(zhì)外體細(xì)胞壁,其功能與細(xì)胞壁相關(guān),基因槍轉(zhuǎn)化洋蔥表皮細(xì)胞亞細(xì)胞定位實(shí)驗(yàn)證實(shí)其表達(dá)定位于細(xì)胞質(zhì)體外。為了進(jìn)一步探究該基因?qū)κ臀廴就寥赖膽?yīng)答機(jī)制,對石油污染土壤中生長的紫茉莉設(shè)置兩組處理,試驗(yàn)組澆灌該基因水解產(chǎn)物——甘露寡糖(0.4mg*mL-1),對照組澆灌自來水,測定了兩組處理下根和葉抗逆相關(guān)的酶活和膜損傷指標(biāo),結(jié)果顯示,①綜合抗氧化酶活性及膜脂損傷指標(biāo),石油污染濃度為20 g/kg時根仍表現(xiàn)出一定的耐受性,葉則在小于10 g/kg的石油污染土壤中有一定的耐受性,根和葉在對石油污染土壤的耐受性中有一定的差異,根比葉有更強(qiáng)的耐受性;②甘露寡糖處理下12h紫茉莉根中POD酶活在30 g/kg時升高了 9.5倍,12 h紫茉莉葉中POD酶活在10 g/kg時升高了 2.57倍。SOD、CAT的酶活也有一定的升高,甘露寡糖會使植物的抗氧化酶活升高;③根中丙二醛在36h、20 g/kg時下降53%,變化幅度最大,在其他處理時間和石油污染條件下,丙二醛含量也有不同程度的降低,植物抗逆能力增強(qiáng)。紫茉莉抗氧化酶系統(tǒng)有效保護(hù)了石油污染脅迫下的紫茉莉植株,氧化酶及膜損傷指標(biāo)的變化說明了紫茉莉的石油烴反應(yīng)機(jī)制。結(jié)合顯著性分析,寡糖處理下,抗氧化酶和紫茉莉內(nèi)切β甘露聚糖酶酶活(edMAN酶活)及膜損傷指標(biāo)整體相比于對照組均呈顯著差異,所以該基因?qū)κ臀廴就寥赖膽?yīng)答機(jī)制主要有兩個方面:1是該基因改變紫茉莉根的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),提高植株抗逆;2是該基因相關(guān)的甘露寡糖作為誘導(dǎo)物質(zhì),通過誘導(dǎo)抗逆,抗氧化酶活性提高,對于紫茉莉石油污染土壤抗逆性的提高確實(shí)有幫助。
[Abstract]:Oil pollution is one of the important environmental pollution problems, which is urgent to be solved. As an environmentally friendly flower plant restoration, it is widely concerned because of its beauty and no two pollution. But the tolerance of plants to oil pollution is a prerequisite for the restoration of its ability. Based on previous studies, the study has been obtained by the analysis of transcriptional data. In this study, the semi quantitative and real-time quantitative analysis of fluorescence quantitative expression of the gene was analyzed under oil stress. The relative expression of the gene was increased significantly in]2-36h, and the 36h relative to the]2h increased significantly (p=0.05 level, p=0.004) was significantly different. At the 0.05 level, the significant difference was 0.004. When the 36 h reached the maximum, the gene expression level under 5-10 g/kg oil stress was significantly higher than that of 20-40g/kg (p=0.05 level, p=0.001). The best response to the oil contaminated soil was 36 h, and the concentration was 5-10 g/kg. The response of the gene to the high concentration of oil contaminated soil was earlier than the low concentration of oil contaminated soil. Bioinformatics predicted that the gene was located in the wall of the plant defense related extracellular somatic cell, and its function and refinement were fine. In order to further explore the response mechanism of the gene to oil contaminated soil, two groups of treatments were set up in the oil contaminated soil, and the experimental group poured the gene hydrolysate - manna oligosaccharide (0.4mg*mL-). 1) the control group was irrigated with tap water and measured the enzyme activity and membrane damage indexes related to the resistance to the root and leaf of the two groups. The results showed that the root was still tolerable when the oil pollution concentration was 20 g/kg, and the leaf was tolerable in the oil contaminated soil that was less than 10 g/kg, and the root was tolerable in the oil contaminated soil, which was smaller than 10. There was a certain difference in the tolerance of the leaf to the oil contaminated soil, and the root specific leaf was more tolerant. (2) the POD enzyme activity in the 12h purple jasmine root increased by 9.5 times at 30 g/kg under the manna oligosaccharide treatment. The POD enzyme activity in the 12 h purple jasmine leaves increased by 2.57 times.SOD, the enzyme activity of CAT was also raised, and manna oligosaccharides would make plants The activity of antioxidant enzymes in the root was increased, and the malondialdehyde in the root was decreased by 53% at 36h, 20 g/kg, and the maximum was changed. Under the other treatment time and the oil pollution, the content of malondialdehyde was also reduced in varying degrees and the resistance of plants increased. The changes in the index of membrane damage indicate the mechanism of petroleum hydrocarbon reaction of mirabilis. Combined with the significant analysis, compared with the control group, there are significant differences in the antioxidant enzyme activity (edMAN enzyme activity) and the membrane damage index in the oligosaccharide treatment under the oligosaccharide treatment. Therefore, there are two main responses of the base to the oil contaminated soil. The 1 is that the gene changes the cell wall structure of the purple jasmine root and improves the resistance to the plant, and the 2 is the mannan oligosaccharide as the inducer, which is helpful to improve the resistance of the oil contaminated soil by inducing the resistance and the increase of the antioxidant enzyme activity.
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X53;X74

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本文編號：2023576