近年來,我國農田土壤鎘污染問題越來越普遍。土壤鎘污染不僅嚴重威脅植物生長發(fā)育,還可以通過食物鏈進入人體,危害人體健康。因此,保障鎘污染土壤的農業(yè)安全生產,并利用超積累植物修復鎘污染土壤具有十分重要的現實意義和應用前景。油菜作為我國重要的油料作物之一,具有悠久的栽培歷史和廣泛的種植面積,對社會經濟發(fā)展的發(fā)展起著重要作用。本文擬選用生物量較大的油菜種質資源,利用它們自身的遺傳特性,篩選獲得鎘高積累和鎘低積累油菜品種,然后分析品種間根系形態(tài)及地上部生物量和鎘含量、地上部鎘運輸能力、根和地上部鎘累積能力、光合系統(tǒng)、氧化損傷程度、抗氧化物含量、抗氧化酶活性,并通過基因組重測序分析、轉錄組學和qRT-PCR分析,以篩選造成這兩種基因型在響應鎘脅迫下的差異的關鍵功能基因BnNramp。隨后,通過轉基因植物及酵母功能互補分析,從而闡明鎘轉運蛋白BnNramp基因在油菜體內運輸鎘由根部向地上部運輸中的關鍵作用�，F將主要結論簡要陳述如下:1.高、低鎘積累油菜品種的篩選及鑒定本研究以39個甘藍型油菜(Brassica napus)自交系品種為供試材料,利用水培試驗,分別取2.5和5μM鎘處理10天的地上部進...

【文章頁數】：123 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略詞表
第1章 文獻綜述
    1.1 鎘的來源及污染現狀
        1.1.1 鎘的來源
        1.1.2 鎘污染現狀
    1.2 植物修復技術
        1.2.1 植物修復
        1.2.2 超累積植物
    1.3 植物對鎘的吸收轉運
        1.3.1 植物根對Cd²⁺的吸收
        1.3.2 鎘從根向地上部的轉運
    1.4 植物對鎘的解毒機制
        1.4.1 細胞壁結合
        1.4.2 液泡區(qū)室化
        1.4.3 抗氧化酶和非酶類抗氧化物
        1.4.4 誘導PCS、MT及MTP基因表達
    1.5 研究目的與意義
    1.6 研究內容
    1.7 技術路線
第2章 高、低鎘積累油菜品種的篩選及鑒定
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 供試材料
        2.2.2 試驗方案與樣品采集
        2.2.3 測定項目及方法
        2.2.4 數據分析
    2.3 結果與分析
        2.3.1 39個油菜品種在不同鎘處理條件下的生物量
        2.3.2 39個油菜品種在不同鎘處理條件下的鎘含量
    2.4 討論
    2.5 本章小結
第3章 高、低鎘積累油菜品種的進一步確定及其響應鎘脅迫的生理反應
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 供試材料
        3.2.2 試驗方案與樣品采集
        3.2.3 測定項目及方法
        3.2.4 數據分析
    3.3 結果與分析
        3.3.1 高、低鎘積累油菜品種在鎘脅迫下的生物量
        3.3.2 高、低鎘積累油菜品種在鎘脅迫下的根系形態(tài)
        3.3.3 高、低鎘積累油菜品種鎘的組織定位及含量
        3.3.4 高、低鎘積累油菜品種在鎘脅迫其他金屬元素含量
        3.3.5 高、低鎘積累油菜品種在鎘脅迫下的光合指標
        3.3.6 高、低鎘積累油菜品種在鎘脅迫下的MDA和 H2O2 含量
        3.3.7 高、低鎘積累油菜品種在鎘脅迫下抗氧化酶系統(tǒng)
        3.3.8 高、低鎘積累油菜品種在鎘脅迫下抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)系統(tǒng)
    3.4 討論
    3.5 本章小結
第4章 高、低鎘積累油菜品種鎘脅迫下基因組學和轉錄組學分析
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 供試材料
        4.2.2 油菜總RNA的提取
        4.2.3 RNA質量檢測
        4.2.4 cNDA合成
        4.2.5 全基因組重測序
        4.2.6 數字基因表達
    4.3 結果與分析
        4.3.1 高、低鎘積累油菜品種之間基因組學差異分析
        4.3.2 高、低鎘積累油菜品種轉錄組學差異分析
    4.4 討論
    4.5 本章小結
第5章 甘藍型油菜NRAMP基因家族的分析和功能鑒定
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 供試材料
        5.2.2 NRAMP基因家族表達譜分析
        5.2.3 酵母實驗
        5.2.4 擬南芥轉化和生長測定
    5.3 結果與分析
        5.3.1 甘藍型油菜NRAMP蛋白家族系統(tǒng)進化分析
        5.3.2 甘藍型油菜NRAMP蛋白家族基因結構分析
        5.3.3 NRAMP蛋白家族在甘藍型油菜中的組織特異性表達
        5.3.4 酵母突變體功能互補驗證
        5.3.5 擬南芥突變體功能互補驗證
    5.4 討論
    5.5 本章小結
第6章 全文總結、創(chuàng)新點及展望
    6.1 全文總結
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
發(fā)表論文及參加課題
附錄



本文編號：3794201