本文選題：煙草 + JA　； 參考：《西南大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：茉莉酸(JA,jasmonate)是介導(dǎo)植物應(yīng)答環(huán)境信號(hào)和內(nèi)源信號(hào)物質(zhì)的關(guān)鍵激素,參與植物正常生長(zhǎng)發(fā)育,包括胚的分化、氣孔運(yùn)動(dòng)、色素合成、種子萌發(fā)、根的生長(zhǎng)、花粉發(fā)育、果實(shí)成熟和衰老等一系列生理活動(dòng)。另外,茉莉酸誘導(dǎo)植物對(duì)蟲(chóng)害、病害等生物脅迫和高溫、高鹽、高滲等非生物逆境作出防御反應(yīng),在植物抗逆性方面發(fā)揮重要作用,對(duì)提高作物產(chǎn)量和改良作物品質(zhì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此,研究茉莉酸在作物中的分子調(diào)控機(jī)制具有重要的科學(xué)價(jià)值。在茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)途徑中,F-box蛋白CORONATINE INSENSITIVE 1(COI1)與其他受體蛋白形成SCFCOI1泛素連接酶體,共同介導(dǎo)茉莉酸信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程。在茉莉酸信號(hào)分子存在的情況下,SCFCOI1復(fù)合體與茉莉酸的活性衍生物JA-Ile結(jié)合導(dǎo)致負(fù)調(diào)控因子JAZ蛋白的泛素化降解,從而釋放茉莉酸途徑轉(zhuǎn)錄激活因子MYC2和MYB等,激活茉莉酸信號(hào)途徑下游的應(yīng)答基因表達(dá),調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育和逆境應(yīng)答生理反應(yīng)。COI1蛋白是JA受體的關(guān)鍵組分,其功能缺失將會(huì)導(dǎo)致植物喪失所有重要茉莉酸反應(yīng)。近期研究證明,茉莉酸途徑及COI1蛋白在植物初生代謝及葉片衰老黃化過(guò)程中發(fā)揮重要調(diào)控作用,并可以調(diào)控植物光合作用中的淀粉積累以及葉片衰老黃化過(guò)程的衰老相關(guān)基因表達(dá)。然而,與這一調(diào)控過(guò)程相關(guān)的分子和生理調(diào)控機(jī)理還未得到深入研究。為揭示茉莉酸途徑調(diào)控植物葉片衰老黃化過(guò)程與碳水化合物代謝之間的生理調(diào)控機(jī)理,本研究從茉莉酸受體蛋白COI1的調(diào)控功能入手,對(duì)這一生理過(guò)程進(jìn)行了深入研究。我們利用煙草的野生型材料TN90構(gòu)建了NtCOI1沉默型轉(zhuǎn)基因煙草,來(lái)研究COI1在外施茉莉酸條件下對(duì)植物初生代謝的各個(gè)方面的影響。轉(zhuǎn)基因植物在淀粉代謝水平和淀粉代謝相關(guān)基因的表達(dá)上均有差異。這一重要發(fā)現(xiàn)為研究NtCOI1在調(diào)控植物初生代謝方面的作用提供了可靠的證據(jù)。因此,我們利用外施茉莉酸對(duì)NtCOI1沉默型煙草植株進(jìn)行處理,然后檢測(cè)植物糖代謝相關(guān)基因和衰老相關(guān)基因的表達(dá)水平,來(lái)研究COI1在JA調(diào)節(jié)的初生代謝及葉片衰老中的作用。本研究以煙草TN90的野生型和NtCOI1基因沉默植株為材料,研究了外源茉莉酸甲酯和不同光處理?xiàng)l件對(duì)煙草的淀粉代謝和衰老的分子調(diào)控機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:1.擬南芥幼苗MeJA處理后葉片不會(huì)變黃,我們以6葉期TN90幼苗分別用100μM MeJA處理后,煙草葉片都會(huì)變黃。說(shuō)明煙草和擬南芥的茉莉酸應(yīng)答反應(yīng)存在差異。2.分別在強(qiáng)光下和暗中用H_2O和100μM MeJA處理6葉期TN90幼苗,1周后強(qiáng)光下的MeJA處理葉片明顯變黃,而強(qiáng)光下的H_2O處理葉片未變黃,暗中MeJA處理和H_2O處理葉片都未變黃,2周時(shí)更加顯著,3周時(shí)未發(fā)生明顯變化,情況基本穩(wěn)定;對(duì)6葉期COI1幼苗分別在強(qiáng)光下和暗中用100μM MeJA處理和H_2O處理,1、2、3周時(shí)所有處理煙苗皆未變黃。說(shuō)明在茉莉酸可以在光照條件下誘導(dǎo)煙草葉片的黃化,而且這一調(diào)控過(guò)程依賴于茉莉酸受體蛋白COI1的生物功能。3.對(duì)結(jié)果2中的所有處理幼苗于1、2、3周時(shí)分別取樣,進(jìn)行總糖含量的測(cè)定。數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示:光下MeJA處理后TN90幼苗比H_2O處理后TN90幼苗的葡萄糖和淀粉含量明顯減少;光下MeJA處理后COI1幼苗比H_2O處理后COI1幼苗的葡萄糖和淀粉含量稍高;暗中MeJA處理后TN90和COI1幼苗的葡萄糖和淀粉含量皆未發(fā)生明顯變化;光下MeJA處理后COI1幼苗比MeJA處理后TN90幼苗的葡萄糖和淀粉含量明顯偏高。說(shuō)明在茉莉酸誘導(dǎo)煙草葉片黃化得過(guò)程中,會(huì)抑制煙草幼苗的光合作用,并改變煙草葉片的碳水化合物代謝。4.葉片黃化是一個(gè)植物的衰老過(guò)程,許多研究證明這一過(guò)程與植物衰老相關(guān)基因的表達(dá)密切相關(guān)。對(duì)取樣材料進(jìn)行基因表達(dá)差異分析,qRT-PCR結(jié)果顯示,衰老相關(guān)基因SAG12,SagL1,SagL2,SeR1,SeR2,Xyl1,Xyl2,Xyl4和淀粉代謝相關(guān)基因SS2,BAM1,BAM2,AGPs的表達(dá)水平均未發(fā)現(xiàn)顯著差異。說(shuō)明在光照條件下茉莉酸誘導(dǎo)的煙草葉片黃化和碳水化合物代謝變化與衰老相關(guān)基因的表達(dá)變化并無(wú)密切關(guān)聯(lián)。擬南芥的研究證明弱光下茉莉酸誘導(dǎo)的葉片黃化與衰老相關(guān)基因表達(dá)密切相關(guān),本研究證明正常光照條件下茉莉酸誘導(dǎo)的煙草葉片黃化與衰老相關(guān)基因表達(dá)變化無(wú)密切關(guān)聯(lián)。該研究表明茉莉酸誘導(dǎo)的植物葉片黃化是一個(gè)復(fù)雜的調(diào)控過(guò)程。
[Abstract]:Jasmonate is a key component of plant response environment signal and endogenous signal substance , and participates in the normal growth and development of plants , including the differentiation of embryo , stomatal movement , pigment synthesis , seed germination , root growth , pollen development , fruit maturation and aging . There was no significant difference in the content of glucose and starch in the seedlings of TN90 after treatment with MeJA . The results showed that the content of glucose and starch of the seedlings of TN90 after treatment with MeJA was significantly higher than that of the seedlings treated with MeJA .

【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S572

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1876378