不同鹽堿脅迫下棉花離子組響應(yīng)特征及離子穩(wěn)態(tài)機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間：2021-04-02 17:27
【目的】本研究通過(guò)棉花對(duì)不同鹽堿脅迫（NaCl、Na2SO4和NaHCO3+Na2CO3）的離子組響應(yīng)特征,探討鹽堿脅迫下棉花離子組和生理代謝的關(guān)系,闡明不同耐鹽性棉花品種（基因型）Na+轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)理,并初步從轉(zhuǎn)錄組學(xué)的角度揭示鹽堿脅迫下棉花的離子穩(wěn)態(tài)機(jī)制,為鹽漬土壤棉花的離子調(diào)控和合理施肥提供理論依據(jù),同時(shí)也為棉花耐鹽品種選育提供參考依據(jù)�！痉椒ā勘狙芯堪ǚN子發(fā)芽試驗(yàn),盆栽試驗(yàn)和土柱試驗(yàn)三個(gè)部分。種子發(fā)芽試驗(yàn)于2015年進(jìn)行,試驗(yàn)設(shè)置三種鹽分類型,分別為:NaCl、Na2SO4、Na2CO3+NaHCO3,每種鹽堿類型設(shè)置5個(gè)溶液濃度水平,并以蒸餾水處理為對(duì)照（CK）。棉花品種共6個(gè):新陸早45、新陸早61、魯棉研24、魯棉研28、中棉所73、中棉所92（分別用X61、X45、L24、L28、Z73和Z92表示）。每個(gè)處理重復(fù)4次。發(fā)芽試驗(yàn)主...
【文章來(lái)源】：石河子大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：142 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
SOS信號(hào)調(diào)控途徑（Hasegawa,2013）
不同鹽堿脅迫下棉花離子組響應(yīng)特征及離子穩(wěn)態(tài)機(jī)制研究66的離子組都得到了很好地區(qū)分。第一主成分和第二主成分分別解釋了50.7%和21.7%的變異系數(shù)，說(shuō)明不同組織有著特異的離子組特征。圖5-5鹽堿脅迫下根莖葉離子組最小二乘法判別分析Figure5-5TissueionomevariationanalysisusingPLS-DAattheseedingstage.5.3.1棉花離子組對(duì)NaCl脅迫的響應(yīng)為了揭示鹽堿脅迫對(duì)棉花苗期元素分布的影響，我們對(duì)不同鹽堿處理下根、莖、葉中Na，K，Ca，Mg，P，S，Zn，Mn，F(xiàn)e，Cu，B，Mo和Si的含量進(jìn)行了分析。NaCl脅迫處理棉花根，莖和葉離子組的主成分分析如圖5-6所示。根據(jù)主成分分析(PCA)顯示，不同濃度梯度之間和不同棉花品種之間可被明顯區(qū)分。不同梯度NaCl脅迫處理在第一主成分上被很好地分離，在根莖葉中的表現(xiàn)分別占總變異系數(shù)的55.1%，60.8%和53.0%（圖5-6A,B和C）。第一主成分的主要貢獻(xiàn)元素在根中為Na，Mg，S，P和Si，莖中為Na，Si，Zn，S和Mg，葉片中為Na，Mg，Zn，F(xiàn)e和Mn；根中離子組的結(jié)果中（圖5-6A）在第二主成分上將兩個(gè)品種的棉花L24和X45清楚的區(qū)分，解釋了總變異系數(shù)的28.9%，而莖離子組的結(jié)果中兩個(gè)品種沒(méi)有被區(qū)分，葉離子組的結(jié)果在CSH處理下將L24和X45很好的分離，解釋了總變異系數(shù)的14.7%。在第二主成分的主要貢獻(xiàn)元素在根中為Mo，Ca和Cu，莖中為K，Ca和Cu，葉片中為Ca和Mo。
不同鹽堿脅迫下棉花離子組響應(yīng)特征及離子穩(wěn)態(tài)機(jī)制研究67(a)(b)(c)CK-L24CK-X45CSL-X45CSL-L24CSH-X45CSH-L24圖5-6NaCl脅迫下棉花苗期根莖葉離子組主成分分析以及各元素對(duì)PC1和PC2的負(fù)荷。(A)根離子變化以及各元素對(duì)幼苗PC1和PC2的負(fù)荷;(B)莖離子變化以及各元素對(duì)幼苗PC1和PC2的負(fù)荷；(C)葉離子變化以及各元素對(duì)幼苗PC1和PC2的負(fù)荷。Figure5-6TissueionomevariationanalysisusingPCAattheseedingstageandtheloadingsofelementstothePC1andPC2.(A)RootionomevariationamongsamplesandtheloadingsofelementstothePC1andPC2inroots;(B)stemionomevariationamongsamplesandtheloadingsofelementstothePC1andPC2inshoots.(C)LeafionomevariationamongsamplesandtheloadingsofelementstothePC1andPC2inshoots.NaCl脅迫對(duì)棉花各組織離子分布的影響見(jiàn)表5-1。NaCl脅迫顯著增加根中Na，Mg，P，S，Zn，Mn，F(xiàn)e和Si的含量，顯著降低根中K，Cu、B和Mo的含量。不同品種棉花根中元素的含量也有很大差異。L24根中Na的含量與X45無(wú)顯著差異，K的含量在低濃度NaCl脅迫下顯著高于X45，而Zn的含量在高濃度NaCl脅迫下顯著高于X45。L24根中Ca,P,Mg,S,Mn,Fe,Cu,B,Mo和Si的含量均低于X45。NaCl脅迫對(duì)L24根中S和Si的含量無(wú)明顯影響，但是顯著增加X(jué)45根中S和Si的含量，降低X45根中Mo的含量。NaCl脅迫顯著增加棉花莖中Na，Ca，Mg，P，S，Zn，Mn，F(xiàn)e，Mo和Si的含量。高濃度NaCl脅迫顯著降低莖中K，Cu的含量。從不同品種來(lái)看，L24莖中Fe和Cu的含量在NaCl脅迫下均顯著高于X45。低濃度NaCl脅迫下L24莖中K的含量顯著低于X45，而Ca的含量顯著高于X45。高濃度NaCl脅迫下L24莖中K的含量顯著高于X45，但是Ca的含量與X45無(wú)明顯差異。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]苦蕎麥FtNHX1基因的克隆及表達(dá)分析[J]. 劉雪華,宋琎楠,張玉喜,侯麗霞,于延沖,趙方貴,劉春英,董春海,楊洪兵. 華北農(nóng)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]植物內(nèi)整流K+通道AKT1的研究進(jìn)展[J]. 胡靜,胡小柯,尉秋實(shí),袁惠君,Yousaf Jamal. 草業(yè)科學(xué). 2017(04)
[3]NaCl脅迫對(duì)六個(gè)不同類型黑果枸杞種子萌發(fā)的影響[J]. 劉秋辰,馮建榮,郝玉杰,樊新民,張永東. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(11)
[4]鹽脅迫對(duì)樸樹(shù)葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及保護(hù)酶系統(tǒng)的影響[J]. 周丹丹,李存華,楊慶山,劉德璽,劉桂民. 山東林業(yè)科技. 2016(02)
[5]棉花耐鹽相關(guān)基因GhVP的表達(dá)及功能分析[J]. 趙小潔,穆敏,陸許可,陰祖軍,王德龍,王俊娟,樊偉麗,王帥,葉武威. 棉花學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]不同鹽脅迫對(duì)啤酒大麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響[J]. 包奇軍,柳小寧,張華瑜,徐銀萍,火克倉(cāng),武魏國(guó),潘永東. 大麥與谷類科學(xué). 2015(04)
[7]鹽脅迫對(duì)植物的影響及植物對(duì)鹽脅迫的適應(yīng)性[J]. 韓志平,張海霞,周鳳. 山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[8]鹽脅迫下棉花K+和Na+離子轉(zhuǎn)運(yùn)的耐鹽性生理機(jī)制[J]. 王寧,楊杰,黃群,蘇桂蘭,周紅,許慶華,董合林,嚴(yán)根土. 棉花學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]鹽脅迫下不同品種小麥苗期滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的變化[J]. 劉艷麗,劉桂珍,茹德平,崔黨群. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(04)
[10]植物的耐鹽生物學(xué)機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 劉欣. 哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
博士論文
[1]對(duì)比根系轉(zhuǎn)錄組研究棉花鹽脅迫應(yīng)答及耐受機(jī)理[D]. 師恭曜.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]土壤鹽分離子遷移及其分異規(guī)律對(duì)環(huán)境因素的響應(yīng)機(jī)制[D]. 郭全恩.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
[3]鹽堿地四種主要致害鹽分對(duì)虎尾草脅迫作用的混合效應(yīng)與機(jī)制[D]. 李長(zhǎng)有.東北師范大學(xué) 2009
碩士論文
[1]棉花幼苗根系對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)及機(jī)制[D]. 趙遠(yuǎn)偉.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]鹽脅迫對(duì)高羊茅種子萌發(fā)、幼苗生理生化指標(biāo)的影響及miRNA的鑒定[D]. 孫西紅.河南科技大學(xué) 2014
[3]不同類型鹽脅迫下寬葉蔓豆（半野生大豆）幼苗生長(zhǎng)及光合特性的研究[D]. 孟昭來(lái).東北師范大學(xué) 2013
[4]鹽脅迫條件下不同耐鹽棉花miRNA差異表達(dá)研究[D]. 李春賀.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[5]新疆三種鹽生植物種子萌發(fā)和幼苗早期生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)對(duì)策[D]. 渠曉霞.中國(guó)科學(xué)院研究生院（植物研究所） 2006
本文編號(hào)：3115660
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【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
SOS信號(hào)調(diào)控途徑（Hasegawa,2013）
不同鹽堿脅迫下棉花離子組響應(yīng)特征及離子穩(wěn)態(tài)機(jī)制研究66的離子組都得到了很好地區(qū)分。第一主成分和第二主成分分別解釋了50.7%和21.7%的變異系數(shù)，說(shuō)明不同組織有著特異的離子組特征。圖5-5鹽堿脅迫下根莖葉離子組最小二乘法判別分析Figure5-5TissueionomevariationanalysisusingPLS-DAattheseedingstage.5.3.1棉花離子組對(duì)NaCl脅迫的響應(yīng)為了揭示鹽堿脅迫對(duì)棉花苗期元素分布的影響，我們對(duì)不同鹽堿處理下根、莖、葉中Na，K，Ca，Mg，P，S，Zn，Mn，F(xiàn)e，Cu，B，Mo和Si的含量進(jìn)行了分析。NaCl脅迫處理棉花根，莖和葉離子組的主成分分析如圖5-6所示。根據(jù)主成分分析(PCA)顯示，不同濃度梯度之間和不同棉花品種之間可被明顯區(qū)分。不同梯度NaCl脅迫處理在第一主成分上被很好地分離，在根莖葉中的表現(xiàn)分別占總變異系數(shù)的55.1%，60.8%和53.0%（圖5-6A,B和C）。第一主成分的主要貢獻(xiàn)元素在根中為Na，Mg，S，P和Si，莖中為Na，Si，Zn，S和Mg，葉片中為Na，Mg，Zn，F(xiàn)e和Mn；根中離子組的結(jié)果中（圖5-6A）在第二主成分上將兩個(gè)品種的棉花L24和X45清楚的區(qū)分，解釋了總變異系數(shù)的28.9%，而莖離子組的結(jié)果中兩個(gè)品種沒(méi)有被區(qū)分，葉離子組的結(jié)果在CSH處理下將L24和X45很好的分離，解釋了總變異系數(shù)的14.7%。在第二主成分的主要貢獻(xiàn)元素在根中為Mo，Ca和Cu，莖中為K，Ca和Cu，葉片中為Ca和Mo。
不同鹽堿脅迫下棉花離子組響應(yīng)特征及離子穩(wěn)態(tài)機(jī)制研究67(a)(b)(c)CK-L24CK-X45CSL-X45CSL-L24CSH-X45CSH-L24圖5-6NaCl脅迫下棉花苗期根莖葉離子組主成分分析以及各元素對(duì)PC1和PC2的負(fù)荷。(A)根離子變化以及各元素對(duì)幼苗PC1和PC2的負(fù)荷;(B)莖離子變化以及各元素對(duì)幼苗PC1和PC2的負(fù)荷；(C)葉離子變化以及各元素對(duì)幼苗PC1和PC2的負(fù)荷。Figure5-6TissueionomevariationanalysisusingPCAattheseedingstageandtheloadingsofelementstothePC1andPC2.(A)RootionomevariationamongsamplesandtheloadingsofelementstothePC1andPC2inroots;(B)stemionomevariationamongsamplesandtheloadingsofelementstothePC1andPC2inshoots.(C)LeafionomevariationamongsamplesandtheloadingsofelementstothePC1andPC2inshoots.NaCl脅迫對(duì)棉花各組織離子分布的影響見(jiàn)表5-1。NaCl脅迫顯著增加根中Na，Mg，P，S，Zn，Mn，F(xiàn)e和Si的含量，顯著降低根中K，Cu、B和Mo的含量。不同品種棉花根中元素的含量也有很大差異。L24根中Na的含量與X45無(wú)顯著差異，K的含量在低濃度NaCl脅迫下顯著高于X45，而Zn的含量在高濃度NaCl脅迫下顯著高于X45。L24根中Ca,P,Mg,S,Mn,Fe,Cu,B,Mo和Si的含量均低于X45。NaCl脅迫對(duì)L24根中S和Si的含量無(wú)明顯影響，但是顯著增加X(jué)45根中S和Si的含量，降低X45根中Mo的含量。NaCl脅迫顯著增加棉花莖中Na，Ca，Mg，P，S，Zn，Mn，F(xiàn)e，Mo和Si的含量。高濃度NaCl脅迫顯著降低莖中K，Cu的含量。從不同品種來(lái)看，L24莖中Fe和Cu的含量在NaCl脅迫下均顯著高于X45。低濃度NaCl脅迫下L24莖中K的含量顯著低于X45，而Ca的含量顯著高于X45。高濃度NaCl脅迫下L24莖中K的含量顯著高于X45，但是Ca的含量與X45無(wú)明顯差異。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]苦蕎麥FtNHX1基因的克隆及表達(dá)分析[J]. 劉雪華,宋琎楠,張玉喜,侯麗霞,于延沖,趙方貴,劉春英,董春海,楊洪兵. 華北農(nóng)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]植物內(nèi)整流K+通道AKT1的研究進(jìn)展[J]. 胡靜,胡小柯,尉秋實(shí),袁惠君,Yousaf Jamal. 草業(yè)科學(xué). 2017(04)
[3]NaCl脅迫對(duì)六個(gè)不同類型黑果枸杞種子萌發(fā)的影響[J]. 劉秋辰,馮建榮,郝玉杰,樊新民,張永東. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(11)
[4]鹽脅迫對(duì)樸樹(shù)葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及保護(hù)酶系統(tǒng)的影響[J]. 周丹丹,李存華,楊慶山,劉德璽,劉桂民. 山東林業(yè)科技. 2016(02)
[5]棉花耐鹽相關(guān)基因GhVP的表達(dá)及功能分析[J]. 趙小潔,穆敏,陸許可,陰祖軍,王德龍,王俊娟,樊偉麗,王帥,葉武威. 棉花學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]不同鹽脅迫對(duì)啤酒大麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響[J]. 包奇軍,柳小寧,張華瑜,徐銀萍,火克倉(cāng),武魏國(guó),潘永東. 大麥與谷類科學(xué). 2015(04)
[7]鹽脅迫對(duì)植物的影響及植物對(duì)鹽脅迫的適應(yīng)性[J]. 韓志平,張海霞,周鳳. 山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[8]鹽脅迫下棉花K+和Na+離子轉(zhuǎn)運(yùn)的耐鹽性生理機(jī)制[J]. 王寧,楊杰,黃群,蘇桂蘭,周紅,許慶華,董合林,嚴(yán)根土. 棉花學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]鹽脅迫下不同品種小麥苗期滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的變化[J]. 劉艷麗,劉桂珍,茹德平,崔黨群. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(04)
[10]植物的耐鹽生物學(xué)機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 劉欣. 哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
博士論文
[1]對(duì)比根系轉(zhuǎn)錄組研究棉花鹽脅迫應(yīng)答及耐受機(jī)理[D]. 師恭曜.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]土壤鹽分離子遷移及其分異規(guī)律對(duì)環(huán)境因素的響應(yīng)機(jī)制[D]. 郭全恩.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
[3]鹽堿地四種主要致害鹽分對(duì)虎尾草脅迫作用的混合效應(yīng)與機(jī)制[D]. 李長(zhǎng)有.東北師范大學(xué) 2009
碩士論文
[1]棉花幼苗根系對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)及機(jī)制[D]. 趙遠(yuǎn)偉.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]鹽脅迫對(duì)高羊茅種子萌發(fā)、幼苗生理生化指標(biāo)的影響及miRNA的鑒定[D]. 孫西紅.河南科技大學(xué) 2014
[3]不同類型鹽脅迫下寬葉蔓豆（半野生大豆）幼苗生長(zhǎng)及光合特性的研究[D]. 孟昭來(lái).東北師范大學(xué) 2013
[4]鹽脅迫條件下不同耐鹽棉花miRNA差異表達(dá)研究[D]. 李春賀.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[5]新疆三種鹽生植物種子萌發(fā)和幼苗早期生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)對(duì)策[D]. 渠曉霞.中國(guó)科學(xué)院研究生院（植物研究所） 2006
本文編號(hào)：3115660
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