褪黑素在番茄鎘脅迫抗性中的功能研究
發(fā)布時間:2021-04-27 00:20
土壤環(huán)境受重金屬污染問題日益受到人們的關(guān)注,重金屬危害蔬菜作物安全生產(chǎn)成為了一個亟待解決的嚴(yán)峻問題。通過對蔬菜作物應(yīng)對重金屬污染機制與解毒途徑的研究有助于該問題的解決。褪黑素是一種天然的吲哚胺類小分子化合物,能夠在大部分的植物中合成,在植物抗逆中起到重要的作用。本文以重要的蔬菜作物番茄(Solanum lycopersicum L.)為研究材料,構(gòu)建了植物螯合肽合成基因PCs沉默的TRV-PCs植株,褪黑素合成基因COMT沉默的TRV-COMT植株及雙基因共沉默的TRV-COMT-PCs植株,研究了COMT基因和PCs基因在番茄鎘脅迫抗性中的功能;之后,利用前述材料,進(jìn)一步探究了褪黑素對鎘脅迫下番茄的生理生化的影響;最后,利用序列比對及煙草雙熒光素酶實驗研究了Cd脅迫下miR169b靶定TDC基因,并調(diào)控植株內(nèi)源褪黑素合成的機制。所取得的主要研究結(jié)果如下:1.研究COMT基因和PCs基因在番茄鎘脅迫抗性中的功能及褪黑素在緩解番茄鎘脅迫中的作用。實驗使用TRV,TRV-PCs,TRV-COMT和TRV-COMT-PCs番茄植株作為材料。COMT基因通過調(diào)控番茄植株內(nèi)源褪黑素的合成,緩解C...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
縮略詞表
1 引言
1.1 褪黑素研究進(jìn)展
1.1.1 植物褪黑素的合成與代謝
1.1.2 褪黑素在植物重金屬脅迫中的作用
1.1.3 褪黑素在植物抗逆脅迫中的作用機制
1.1.3.1 褪黑素直接作為抗氧化劑
1.1.3.2 褪黑素調(diào)控抗氧化系統(tǒng)和逆境基因
1.2 植物在重金屬脅迫下的解毒機制
1.2.1 抗氧化系統(tǒng)
1.2.2 植物螯合肽
1.2.3 重金屬轉(zhuǎn)運器
1.2.4 脯氨酸
1.2.5 重金屬固定和區(qū)室化
1.3 植物microRNA調(diào)控逆境脅迫機理
1.3.1 MicroRNA簡介
1.3.2 植物中miRNA與重金屬脅迫
1.4 研究目的和意義
2 褪黑素合成COMT基因和植物螯合肽合成PCs基因在番茄鎘脅迫抗性中的功能
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗材料和實驗設(shè)計
2.2.2 轉(zhuǎn)基因材料的構(gòu)建
2.2.3 生物量測定
2.2.4 總?cè)~綠素含量測定
2.2.5 葉綠素?zé)晒夥治?br>2O2含量測定"> 2.2.6 H2O2含量測定
2.2.7 MDA含量測定
2.2.8 內(nèi)源褪黑素含量測定(HPLC-MS)
2.2.9 方差分析
2.3 結(jié)果分析
2.3.1 褪黑素緩解Cd脅迫誘導(dǎo)的植物生長抑制
2.3.2 褪黑素減輕了Cd脅迫引起的ROS和膜脂過氧化
2.3.3 沉默COMT基因和PCs基因?qū)Ψ褍?nèi)源褪黑素和植物螯合肽造成的影響
2.4 討論
3 褪黑素對鎘脅迫下番茄生理生化的影響
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實驗材料和實驗設(shè)計
3.2.2 植物螯合肽含量測定
3.2.3 谷胱甘肽和抗壞血酸含量測定
3.2.4 H+ATP酶和脯氨酸含量測定
3.2.5 礦質(zhì)元素測定
3.2.6 總RNA提取和基因表達(dá)分析
3.2.7 方差分析
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 褪黑素調(diào)節(jié)Cd脅迫造成的番茄植株氧化還原平衡失調(diào)
3.3.2 褪黑素調(diào)控Cd脅迫下番茄細(xì)胞滲透平衡
3.3.3 褪黑素通過調(diào)節(jié)大量元素的含量緩解番茄Cd脅迫
3.3.4 褪黑素通過調(diào)節(jié)微量元素的含量緩解番茄Cd脅迫
3.4 討論
4 番茄microRNA169b靶定TDC基因調(diào)節(jié)鎘脅迫下的內(nèi)源褪黑素
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實驗材料與實驗設(shè)計
4.2.2 轉(zhuǎn)基因材料的構(gòu)建
4.2.3 煙草雙熒光素酶實驗
4.2.4 總RNA提取和基因表達(dá)分析
4.2.5 植物內(nèi)源褪黑素含量的測定
4.2.6 方差分析
4.3 結(jié)果分析
4.3.1 鎘脅迫促進(jìn)番茄TDC的表達(dá)和番茄內(nèi)源褪黑素的合成
4.3.2 鎘脅迫影響番茄miR169b的表達(dá)量
4.3.3 miR169b直接靶定TDC并調(diào)節(jié)TDC的表達(dá)
4.4 討論
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附表
個人簡歷
本文編號:3162398
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
縮略詞表
1 引言
1.1 褪黑素研究進(jìn)展
1.1.1 植物褪黑素的合成與代謝
1.1.2 褪黑素在植物重金屬脅迫中的作用
1.1.3 褪黑素在植物抗逆脅迫中的作用機制
1.1.3.1 褪黑素直接作為抗氧化劑
1.1.3.2 褪黑素調(diào)控抗氧化系統(tǒng)和逆境基因
1.2 植物在重金屬脅迫下的解毒機制
1.2.1 抗氧化系統(tǒng)
1.2.2 植物螯合肽
1.2.3 重金屬轉(zhuǎn)運器
1.2.4 脯氨酸
1.2.5 重金屬固定和區(qū)室化
1.3 植物microRNA調(diào)控逆境脅迫機理
1.3.1 MicroRNA簡介
1.3.2 植物中miRNA與重金屬脅迫
1.4 研究目的和意義
2 褪黑素合成COMT基因和植物螯合肽合成PCs基因在番茄鎘脅迫抗性中的功能
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗材料和實驗設(shè)計
2.2.2 轉(zhuǎn)基因材料的構(gòu)建
2.2.3 生物量測定
2.2.4 總?cè)~綠素含量測定
2.2.5 葉綠素?zé)晒夥治?br>2O2含量測定"> 2.2.6 H2O2含量測定
2.2.7 MDA含量測定
2.2.8 內(nèi)源褪黑素含量測定(HPLC-MS)
2.2.9 方差分析
2.3 結(jié)果分析
2.3.1 褪黑素緩解Cd脅迫誘導(dǎo)的植物生長抑制
2.3.2 褪黑素減輕了Cd脅迫引起的ROS和膜脂過氧化
2.3.3 沉默COMT基因和PCs基因?qū)Ψ褍?nèi)源褪黑素和植物螯合肽造成的影響
2.4 討論
3 褪黑素對鎘脅迫下番茄生理生化的影響
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實驗材料和實驗設(shè)計
3.2.2 植物螯合肽含量測定
3.2.3 谷胱甘肽和抗壞血酸含量測定
3.2.4 H+ATP酶和脯氨酸含量測定
3.2.5 礦質(zhì)元素測定
3.2.6 總RNA提取和基因表達(dá)分析
3.2.7 方差分析
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 褪黑素調(diào)節(jié)Cd脅迫造成的番茄植株氧化還原平衡失調(diào)
3.3.2 褪黑素調(diào)控Cd脅迫下番茄細(xì)胞滲透平衡
3.3.3 褪黑素通過調(diào)節(jié)大量元素的含量緩解番茄Cd脅迫
3.3.4 褪黑素通過調(diào)節(jié)微量元素的含量緩解番茄Cd脅迫
3.4 討論
4 番茄microRNA169b靶定TDC基因調(diào)節(jié)鎘脅迫下的內(nèi)源褪黑素
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實驗材料與實驗設(shè)計
4.2.2 轉(zhuǎn)基因材料的構(gòu)建
4.2.3 煙草雙熒光素酶實驗
4.2.4 總RNA提取和基因表達(dá)分析
4.2.5 植物內(nèi)源褪黑素含量的測定
4.2.6 方差分析
4.3 結(jié)果分析
4.3.1 鎘脅迫促進(jìn)番茄TDC的表達(dá)和番茄內(nèi)源褪黑素的合成
4.3.2 鎘脅迫影響番茄miR169b的表達(dá)量
4.3.3 miR169b直接靶定TDC并調(diào)節(jié)TDC的表達(dá)
4.4 討論
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附表
個人簡歷
本文編號:3162398
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