本文關鍵詞：鐵對小金海棠和山定子鹽脅迫響應的影響及其可能的作用機制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鹽脅迫作為一種重要的非生物脅迫可以引起離子失衡,滲透脅迫或氧化脅迫從而影響作物產(chǎn)量,并在蘋果上尤為明顯。許多研究指出利用物理和化學方法可以減少作物的鹽脅迫造成的負面影響,如煉苗,施用氨基酸和生長調(diào)節(jié)劑。另外使用Fe-EDDHA等鐵螯合物可以減少鹽脅迫的危害。鐵對鹽脅迫的改善的作用機制可能是由于鐵對植物細胞的離子轉(zhuǎn)移或氧化脅迫的調(diào)節(jié)。然而,在高等植物尤其在果樹上鐵對抗鹽脅迫的分子機制研究較少。因此,本研究旨在通過生理生化和分子手段探究鐵在鹽脅迫反應中的作用,從而減少鹽脅迫的負面影響。小金海棠和山定子是用中國北方重要的蘋果砧木,小金海棠是鐵高效耐鹽基因型,而山定子是對缺鐵和鹽敏感的基因型。本研究以生長1個月的蘋果幼苗為試驗材料,經(jīng)過0mM和75mM氯化鈉以及0μM,40μM和160μM FeNaEDTA處理,在處理0,1,3,6,9天后,取根、幼葉和老葉進行形態(tài)和生理生化及相關的分子生物學檢測,包括對鹽脅迫和鐵吸收相關基因的表達進行分析,葉和根中的鐵含量測定,以及根際pH值,電解質(zhì)滲透率,活性氧和過氧化氫的含量測定。 基因表達結果表明,在小金海棠中,在缺鐵條件下,高鹽脅迫可提高MdSoS1基因的表達量,而且在根中的表達高于在幼葉和老葉的表達量,同時,比山定子中表現(xiàn)更明顯。在鹽脅迫過量鐵或鹽脅迫缺鐵條件下小金海棠根中MdAPX1基因表達量均高于山定子,同時小金海棠根中低鹽脅迫過量鐵或鹽脅迫缺鐵條件下MdAPX1基因表達量均比充足鐵含量條件下的表達量高。在正常鐵條件下,在小金海棠幼葉中MdAPx1的表達比在缺鐵條件下較高。然而,在鹽脅迫充足鐵和過量鐵條件下,山定子中MdAPX1的表達比小金海棠中高。本研究對小金海棠和山定子的老葉中基因表達譜分析表明各個基因在鹽脅迫條件下均有表達,并在過量鐵條件下表達最明顯。此外,鹽脅迫誘導下調(diào)小金海棠根中在缺鐵條件下MxFIT,MxIRT,MxHA2的表達以及根際土壤酸度,但這種變化沒有在山定子中發(fā)現(xiàn)。另一方面,在鹽敏感型的山定子中呈現(xiàn)出比小金海棠高的Na+的含量,而且其濃度在老葉和嫩葉比根部高。K+含量上則相反,Na+的增加都伴隨著K+的減少,反之亦然。此外,Ca2+和Mg2+含量在鹽脅迫和不同的鐵濃度下含量都是減少的。這種Ca2+和Mg2+含量減少的現(xiàn)象在缺鐵條件下的小金海棠比山定子中明顯,同時在小金海棠中缺鐵條件下的Ca2+和Mg2+含量減少的現(xiàn)象沒有在充足的鐵條件下的明顯。在缺鐵脅迫和充足的鐵含量兩種條件下,鹽脅迫均會減少鐵濃度,而且山定子比小金海棠更為明顯。在缺鐵條件下的小金海棠中,無論是在葉子或者是在根中,在鹽脅迫條件下的鐵含量均會略微下降。此外,在小金海棠和山定子中,鐵供應明顯影響到嫩葉和根中的Mn2+的含量,但是在缺鐵脅迫和充足的鐵含量兩種處理之間沒有差異。對于Zn2+含量,鐵供應只是影響到山定子的根部Zn2+含量。在不同的鐵濃度下經(jīng)過鹽脅迫后,會觀察到在山定子和小金海棠中活性氧和過氧化氫含量的明顯上升,在山定子中增加的幅度更大。而且鹽脅迫下的電解質(zhì)滲漏率與對照組相比顯著增加。在小金海棠中,在缺鐵條件下檢測出較低的電解質(zhì)滲透率,而在過量鐵的條件下電解質(zhì)滲透率達到最高,而在山定子中,無論鐵的供應是否充足,電解質(zhì)滲透率都是明顯上升的。研究結果表明,在鹽脅迫缺鐵脅迫條件下小金海棠比山定子吸收更多的Fe2+并可以最大限度地減少鹽脅迫的負面效應,提高植物對鹽脅迫的耐受性。
【關鍵詞】：鹽脅迫 鹽脅迫耐受性 缺鐵 充足鐵 過量鐵
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S661.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• CONTENTS7-9
• LIST OF ABBREVIATIONS9-10
• LIST OF TABLES10-11
• LIST OF FIGURES11-14
• CHAPTER 1:GENERAL INTRODUCTION14-28
• 1.1 INTRODUCTION14-15
• 1.2 LITERATURE REVIEW15-28
• 1.2.1 Apple production15-16
• 1.2.2 Responses of salt stress on plants16-19
• 1.2.3 Salt stress tolerance mechanisms19-22
• 1.2.4 Importance of iron for higher plants22-28
• CHAPTER 2:MATERIALS AND METHODS28-37
• 2.1 Plant materials and growth conditions28
• 2.2 METHODS28-37
• 2.2.1 RNA extraction and cDNA synthesis28-30
• 2.2.2 Real time-quantitative polymerase Chain Reaction(RT-qPCR)Analysis30-32
• 2.2.3 Measurement of electrolyte leakage(EL)32
• 2.2.4 Measurement of reactive oxygen species(ROS)32-34
• 2.2.5 Measurement of hydrogen peroxide(H_2O_2)34-35
• 2.2.6 Measurement of ions concentrations35
• 2.2.7 Measurement of the rhizosphere pH35
• 2.2.8 Statistical analysis35-37
• CHAPTER 3:RESULTS37-56
• 3.1 Differential response of genes expression37-47
• 3.1.1 Expression analysis of salt overly Sensitive gene(MdSOS1)37-40
• 3.1.2 Expression analysis of ascorbate peroxidase gene(MdAPX1)40
• 3.1.3 Expression analysis of MxHA2 gene and root acidification40-44
• 3.1.4 Expression analysis of MxFIT,MxIRT and MxFRO genes44-47
• 3.2 Ions accumulation in different plant tissues47-53
• 3.2.1 Accumulation of macronutrient elements in roots and leaves47-49
• 3.2.2 Accumulation of micronutrient elements in roots and leaves49-53
• 3.3 Accumulation of reactive oxygen species(ROS)and H_2O_253
• 3.4 Electrolyte leakage(EL)53-56
• CHAPTER 4:DISCUSSION56-63
• 4.1 Differential response of genes expression56-58
• 4.1.1 Expression analysis of salt overly sensitive gene(MdSOS1)56
• 4.1.2 Expression analysis of ascorbate peroxidase gene(MdAPX1)56-57
• 4.1.3 Expression analysis of MxHA2 and root acidification57-58
• 4.1.4 Expression analysis of MxFIT,MxIRT and MxFRO58
• 4.2 Ions accumulation in different plant tissues58-61
• 4.3 Reactive oxygen species(ROS)and H_2O_2 Contents61
• 4.4 Electrolyte leakage(EL)61-63
• CHAPTER 5:CONCLUSIONS63-64
• REFERENCES64-81
• ACKNOWLEDGEMENT81-82
• CURRICULUM VITAE82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 馬麗清;韓振海;周二峰;許雪峰;;鹽脅迫下珠眉海棠與山定子葉片Na~+區(qū)域化的研究[J];西北植物學報;2006年07期

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3 槐心體;王憶;張倩;張新忠;韓振海;;小金海棠質(zhì)膜H~+-ATPase基因(MxHA2)的克隆及功能分析[J];農(nóng)業(yè)生物技術學報;2012年10期

4 韓振海,沈雋;果樹的缺鐵失綠癥——文獻述評[J];園藝學報;1991年04期

5 YANG Hong-bing;DONG Chun-hai;XU Xue-feng;WANG Yi;HAN Zhen-hai;;Effects of NaCl and Iso-Osmotic Polyethylene Glycol Stress on Na~+/H~+Antiport Activity of Three Malus species with Different Salt Tolerance[J];Journal of Integrative Agriculture;2014年06期

  本文關鍵詞：鐵對小金海棠和山定子鹽脅迫響應的影響及其可能的作用機制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：307015