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  本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)AtDREBlA基因草地早熟禾適應(yīng)干旱及旱后復(fù)水的生理生化響應(yīng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京林業(yè)大學(xué)》 2015年

轉(zhuǎn)AtDREBlA基因草地早熟禾適應(yīng)干旱及旱后復(fù)水的生理生化響應(yīng)

李飛飛  

【摘要】：草地早熟禾(Poa pratensis L.)由于其良好的景觀、生態(tài)和運(yùn)動(dòng)功能,廣泛應(yīng)用于庭院、公園、校園和運(yùn)動(dòng)場(chǎng),是比較常見(jiàn)的一種冷季型草坪草。然而,草地早熟禾的一個(gè)缺點(diǎn)就是相對(duì)高的水需求,這在很大程度上影響了其推廣應(yīng)用�？蒲泄ぷ髡邆儾捎昧烁鞣N方法來(lái)提高草坪草的抗旱性,其中通過(guò)基因工程的方法已經(jīng)在不同植物物種上得到實(shí)現(xiàn)。目前,利用基因工程技術(shù),把功能基因有針對(duì)地導(dǎo)入草坪草特定品種的愈傷組織或原生質(zhì)體,獲得改良植株,已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本人在前人的研究基礎(chǔ)上,選擇了5個(gè)轉(zhuǎn)AtDREBlA基因草地早熟禾株系,從細(xì)胞膜透性、滲透調(diào)節(jié)、抗氧化代謝、內(nèi)源激素代謝、TNC等方面系統(tǒng)探討了轉(zhuǎn)AtDREBlA基因草地早熟禾適應(yīng)干旱及旱后復(fù)水的生理生化響,進(jìn)一步闡明了這些生理生化響應(yīng)與抗旱性的關(guān)系。這無(wú)疑對(duì)于了解AtDREBlA基因作用機(jī)理和提高草坪草耐旱、抗旱性有重要意義,同時(shí),也有利于進(jìn)一步了解草坪草抗旱的分子生物學(xué)機(jī)制,為我們通過(guò)人為手段培育高效抗旱新品種提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)指導(dǎo)。研究結(jié)果表明,伴隨相同程度水分虧缺及復(fù)水處理,轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株有著更好的草坪表現(xiàn),被認(rèn)為是細(xì)胞膜相對(duì)較穩(wěn)定,透性相對(duì)較小,能夠更好地耐受干旱,并有較強(qiáng)的恢復(fù)能力。植物細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與草坪質(zhì)量、葉片相對(duì)含水量和葉綠素含量是呈正相關(guān)的。重度水分虧缺期間,轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株有更低的滲透勢(shì),更大的滲透調(diào)節(jié),表明轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株能維持更好的水分狀態(tài),在干旱脅迫下能存活更久。隨著水分虧缺程度的增加,葉片有機(jī)滲透調(diào)節(jié)溶質(zhì)(WSC, Proline, Soluble protein)與增大的滲透調(diào)節(jié)顯著相關(guān),轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株能積累更多的可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白,這說(shuō)明轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株對(duì)干旱有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；復(fù)水后,轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株又表現(xiàn)出較強(qiáng)的恢復(fù)生長(zhǎng)能力。水分虧缺條件下,轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株有較高的抗氧化酶(SOD、CAT、POD、 APX)活性,較低的H_2O_2濃度水平,表明轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株有更強(qiáng)的清除H_2O_2等活性氧的能力,保護(hù)植物免受氧化損傷。轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株有較高的IAA含量和較低的ABA含量。在外部施加的水分脅迫程度一樣情況下,轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株內(nèi)部經(jīng)歷了相對(duì)較輕的水分虧缺,有更強(qiáng)的避旱性。水分虧缺條件下,轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株和對(duì)照植株葉片TNC含量都有不同程度的積累,但轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株有著顯著較高的TNC含量,說(shuō)明其較強(qiáng)的抗旱性。復(fù)水后轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株能利用更多的能量物質(zhì)TNC來(lái)維持正常的生命活動(dòng),表現(xiàn)出較強(qiáng)的恢復(fù)能力�？偟膩�(lái)說(shuō),伴隨相同水分虧缺及復(fù)水處理,轉(zhuǎn)AtDREBlA基因植株通過(guò)各種生理生化響應(yīng)(細(xì)胞膜透性變化、滲透調(diào)節(jié)、抗氧化代謝、內(nèi)源激素代謝、TNC含量變化),增加了抗旱性,表現(xiàn)出比對(duì)照植株更強(qiáng)的生命力,復(fù)水后又表現(xiàn)出更強(qiáng)的恢復(fù)力。轉(zhuǎn)AtDREBlA基因草地早熟禾應(yīng)對(duì)水分虧缺的生理生化響應(yīng)很多,每一個(gè)都不能獨(dú)立應(yīng)對(duì),而是同時(shí)協(xié)作,共同起作用。盡可能的保護(hù)了大分子的結(jié)構(gòu)和屬性,增加了滲透調(diào)節(jié)的變化,清除或抑制了有害物質(zhì)的產(chǎn)生,改變了內(nèi)源激素的平衡,提高了能量物質(zhì)的合成,共同維護(hù)了細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,保持了植物的生命和活力。從本研究結(jié)果可進(jìn)一步推斷出,水分虧缺條件下,DREB1A作為單個(gè)轉(zhuǎn)錄因子足以行使其功能,啟動(dòng)脅迫相關(guān)基因的表達(dá),進(jìn)而激活相應(yīng)的保護(hù)代謝途徑。至于其分子層面的具體機(jī)制,有待進(jìn)一步研究。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S688.4
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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5 秦玉杰;趙筱萌;陳瑤;王樹(shù)雪;趙曉燕;劉正坪;;菌肥灌根對(duì)草地早熟禾的促生與抗病誘導(dǎo)作用[A];公共植保與綠色防控[C];2010年

6 陳雅君;馮淑華;劉丹;姜丹;;草地早熟禾不同品種苗期葉綠素含量變化與抗旱性的關(guān)系[A];中國(guó)草學(xué)會(huì)草坪專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第六屆全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)及第九次學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編[C];2004年

7 韓蕾;孫振元;巨關(guān)升;錢(qián)永強(qiáng);彭鎮(zhèn)華;;空間環(huán)境誘導(dǎo)的草地早熟禾突變體葉片解剖結(jié)構(gòu)變異觀察[A];全國(guó)作物生物技術(shù)與誘變技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2005年

8 韓蕾;孫振元;巨關(guān)升;錢(qián)永強(qiáng);彭鎮(zhèn)華;;太空環(huán)境誘導(dǎo)的草地早熟禾皺葉突變株系蛋白質(zhì)組學(xué)研究[A];全國(guó)作物生物技術(shù)與誘變技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2005年

9 佘建明;張保龍;何曉蘭;倪萬(wàn)潮;;草地早熟禾抗病轉(zhuǎn)基因植株的獲得[A];長(zhǎng)三角現(xiàn)代植物生物學(xué)與農(nóng)業(yè)專(zhuān)題論壇論文集[C];2005年

10 孫彥;楊青川;張英華;;不同草地早熟禾品種苗期抗旱性研究[A];西部大開(kāi)發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國(guó)科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2000年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 記者 周昆;[N];中國(guó)花卉報(bào);2009年

2 潘全山;[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2001年

3 錢(qián)振權(quán) 　　;[N];中國(guó)花卉報(bào);2003年

4 程霞;[N];中國(guó)花卉報(bào);2004年

5 馮俊;[N];中國(guó)花卉報(bào);2004年

6 大農(nóng);[N];山西科技報(bào);2002年

7 李保軍;[N];中國(guó)花卉報(bào);2004年

8 徐琳;[N];中國(guó)花卉報(bào);2004年

9 孫萍;[N];黑龍江日?qǐng)?bào);2004年

10 馬其東;[N];中國(guó)花卉報(bào);2003年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 李飛飛;轉(zhuǎn)AtDREBlA基因草地早熟禾適應(yīng)干旱及旱后復(fù)水的生理生化響應(yīng)[D];北京林業(yè)大學(xué);2015年

2 段碧華;草地早熟禾高頻再生體系的建立及基因槍導(dǎo)入甜菜堿脫氫酶基因的研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2005年

3 韓蕾;太空環(huán)境對(duì)草地早熟禾的誘變效應(yīng)及其誘成突變體的生物學(xué)變化[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2005年

4 信金娜;草地早熟禾（Poa pratensis L.）抗旱耐鹽基因遺傳轉(zhuǎn)化[D];北京林業(yè)大學(xué);2006年

5 柴琦;坪用草地早熟禾抗旱性評(píng)價(jià)及硅對(duì)減輕其水分脅迫效應(yīng)的研究[D];蘭州大學(xué);2007年

6 張曉波;草地早熟禾根際促生菌（PGPR）特性及根際微生物區(qū)系研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2008年

7 許立新;草地早熟禾適應(yīng)干旱以及干旱后復(fù)水恢復(fù)機(jī)理研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2011年

8 胡龍興;草坪草抗旱生理及相關(guān)基因的分析[D];上海交通大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 徐冰;轉(zhuǎn)基因草地早熟禾植株及其子代種子抗旱耐鹽性分析[D];北京林業(yè)大學(xué);2008年

2 王堅(jiān);西寧地區(qū)草地早熟禾內(nèi)生芽孢桿菌生物學(xué)特性及促生效應(yīng)的研究[D];青海師范大學(xué);2009年

3 沈花;植物營(yíng)養(yǎng)對(duì)草地早熟禾耐熱性狀的調(diào)控研究[D];上海交通大學(xué);2010年

4 李顯利;草地早熟禾不同品種抗旱性、耐鹽性的評(píng)價(jià)分析[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

5 黃兆平;6種草地早熟禾品種的冠部特性及根系特征的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

6 任小巍;草地早熟禾抗腐霉枯萎病評(píng)價(jià)及遺傳多樣性研究[D];蘭州大學(xué);2011年

7 柴琦;坪用草地早熟禾不同品種擴(kuò)展性比較研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2001年

8 孫碧坡;抗鹽草地早熟禾高效轉(zhuǎn)基因體系的研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

9 董麗華;草地早熟禾不同品種抗旱性研究[D];寧夏大學(xué);2005年

10 劉慧玲;黑曲霉葡萄糖氧化酶基因轉(zhuǎn)化草地早熟禾的研究[D];南京師范大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)AtDREBlA基因草地早熟禾適應(yīng)干旱及旱后復(fù)水的生理生化響應(yīng)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：195775