鋁(Al)毒是限制酸性土壤上植物生長和作物產(chǎn)量的最重要的因子之一。大豆廣泛種植于酸性土壤上。前期研究者針對大豆抗Al品種篩選、抗Al生理機(jī)制以及基因定位等有較多報道,但對大豆抗Al分子機(jī)制分析以及抗Al基因的挖掘、鑒定則報道較少。本論文主要針對Al脅迫下大豆根系分泌檸檬酸這一重要抗Al機(jī)制,從上游轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控、下游內(nèi)部有機(jī)酸累積以及細(xì)胞膜上有機(jī)酸運(yùn)輸三個角度,從分子生物學(xué)水平解析抗Al機(jī)制,并鑒定相關(guān)抗Al基因,以圖為最終利用基因工程手段培育抗Al大豆品種奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:1.大豆抗Al相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子GmSTOP1a的功能分析(1)以CaMV 35S為啟動子,將GmSTOP1a超表達(dá)于大豆發(fā)根中,結(jié)果表明,Al脅迫條件下,超表達(dá)GmSTOP1a的大豆發(fā)根提高了編碼蘋果酸轉(zhuǎn)運(yùn)體GmALMT1的表達(dá),且降低了根尖Al含量。同時,GmSTOP1a-OE提高了可能調(diào)控質(zhì)子毒性的GmSTOP1c和GmCIPK23,但對GmPGIP1和GmGDH1的相對表達(dá)量影響則不大。(2)GmSTOP1a超表達(dá)于擬南芥COL-4(GmSTOP1a-OE)或恢復(fù)表達(dá)于擬南芥突變體atstop1(GmST...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
英文縮寫詞表
第1章 緒論
    1.1 植物的鋁毒害
    1.2 植物的耐鋁機(jī)制
        1.2.1 內(nèi)部耐受機(jī)制
        1.2.2 外部排斥機(jī)制
    1.3 鋁誘導(dǎo)植物根系檸檬酸分泌的分子機(jī)制
        1.3.1 調(diào)控植物根系分泌檸檬酸的轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展
        1.3.2 有機(jī)酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在調(diào)控鋁誘導(dǎo)植物根系有機(jī)酸分泌中的作用
        1.3.3 植物根系檸檬酸代謝的研究進(jìn)展
    1.4 研究目的與意義
第2章 鋁脅迫和低pH條件下GmSTOP1a基因的功能分析
    2.1 引言
    2.2 試驗(yàn)材料與方法
        2.2.1 試驗(yàn)材料
        2.2.2 試驗(yàn)方法
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 GmSTOP1a基因在大豆發(fā)根中的超表達(dá)
        2.3.2 GmSTOP1a在擬南芥中的異源表達(dá)
    2.4 討論
    2.5 小結(jié)
第3章 鋁脅迫下GmMATEs基因功能分析
    3.1 引言
    3.2 試驗(yàn)材料與方法
        3.2.1 試驗(yàn)材料
        3.2.2 試驗(yàn)方法
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 GmMATEs的生物信息學(xué)分析
        3.3.2 GmMATEs的表達(dá)模式分析
        3.3.3 GmMATEs的亞細(xì)胞定位
        3.3.4 鋁脅迫下GmMATEs在GmMATEs-OE大豆發(fā)根中的轉(zhuǎn)錄表達(dá)分析
        3.3.5 鋁脅迫對GmMATEs-OE大豆發(fā)根檸檬酸分泌的影響
        3.3.6 鋁脅迫對GmMATEs-OE大豆發(fā)根鋁含量的影響
        3.3.7 GmMATEs異源表達(dá)擬南芥
        3.3.8 GmMATEs在擬南芥缺失突變體atmate中的表達(dá)
        3.3.9 鋁脅迫對GmMATEs啟動子組織定位的影響
        3.3.10 GmSTOP1a對GmMATEs啟動子的調(diào)控分析
        3.3.11 GmSTOP1a對GmMATEs的調(diào)控分析
    3.4 討論
    3.5 小結(jié)
第4章 鋁脅迫下GmME1基因功能分析
    4.1 引言
    4.2 試驗(yàn)材料與方法
        4.2.1 試驗(yàn)材料
        4.2.2 試驗(yàn)方法
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 鋁脅迫對大豆體內(nèi)有機(jī)酸濃度及NADP-蘋果酸酶活性的影響
        4.3.2 GmME1的表達(dá)模式分析
        4.3.3 鋁脅迫對GmME1及轉(zhuǎn)運(yùn)體基因在GmME1-OE大豆發(fā)根中相對表達(dá)量的影響
        4.3.4 鋁脅迫對GmME1-OE大豆發(fā)根體內(nèi)有機(jī)酸濃度的影響
        4.3.5 鋁脅迫對GmME1-OE大豆發(fā)根體外有機(jī)酸分泌的影響
        4.3.6 鋁脅迫對GmME1-OE大豆發(fā)根鋁含量的影響
        4.3.8 鋁脅迫對GmME1-OE大豆發(fā)根鋁含量的影響
    4.4 討論
    4.5 小結(jié)
第5章 結(jié)果與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
研究生期間主要研究成果
致謝



本文編號：3929240