磷是玉米生長發(fā)育十分重要的大量營養(yǎng)元素之一,土壤磷含量過低會嚴重制約玉米產(chǎn)量。磷脂作為生物膜脂的重要組成成分,低磷脅迫會使膜脂中磷脂的含量降低進而引發(fā)膜脂重構,改變膜脂的組成及功能,然而目前玉米中相關研究較少。本課題組在前期的研究中,揭示了在低磷脅迫下玉米（18:3植物）葉片中脂類代謝途徑及不同脂類相關基因的表達模式。本研究以玉米自交系合344為試驗材料,利用高通量轉錄組測序和脂質(zhì)組檢測技術,解析玉米幼苗根系在低磷（-P:5μM KH₂PO₄;+P:1000μM KH₂PO₄）脅迫條件下的脂類代謝的調(diào)控和磷響應基因的差異表達情況,并結合相關生理指標的測定,進一步挖掘根系在磷脅迫下響應相關脂類代謝途徑及生理表型變化的關鍵基因。研究的主要結果如下:1.本研究利用BMK測序平臺對低磷處理1 d和7 d的玉米根系進行轉錄組測序結果顯示,1d5 vs 1dk對比組中基因數(shù)量最多,說明在低磷脅迫1 d時會誘導大量的磷響應基因表達。對差異表達基因的功能注釋分析表明,1d5 vs 1dk對比組注釋到“翻譯,核糖體結... 

【文章來源】：黑龍江八一農(nóng)墾大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

低磷脅迫下玉米生長指標測定Fig3-1Determinationofgrowthindexofmaizeunderphosphatestarvation.注：圖A:玉米根系生長表型；圖B：根長；圖C：鮮重；圖D：干重Note：FigA:rootgrowthphenotypesofmaize;FigB:rootlength;FigC:freshweight;FigD:dryweight

低磷脅迫下玉米幼苗根系生理及膜脂代謝分子調(diào)控研究183.1.2低磷對玉米根系抗氧化體系的影響SOD和POD是植物體內(nèi)重要的抗氧化酶，主要用來清除植物體內(nèi)過多的活性氧，膜脂過氧化會發(fā)生丙二醛（MDA）的積累而使細胞膜遭到破壞，因此對低磷脅迫下玉米幼苗根系抗氧化體系指標進行測定。如圖3-2（A）所示，相同時間點低磷（-P）脅迫下幼苗根系的SOD活性降低，且隨著低磷脅迫處理時間的延長呈逐漸升高的趨勢，在足磷(+P)和-P處理下的SOD活性均呈現(xiàn)緩慢增加后上升的趨勢，在處理1d時SOD增加不明顯，但在處理3d以后呈現(xiàn)顯著水平的上升，并在9d時達到最大(為90.89u/gFW)且為對照的1.28倍。低磷處理下的玉米根系POD的活性在各時間點均高于+P處理，且隨著處理時間的延長而逐漸增加，但在處理的后期趨于平穩(wěn)。在低磷脅迫前期（1d，3d），玉米根系MDA的含量增加不明顯，但在處理后期（5d以后）顯著升高，在9d時MDA含量比+P增加了0.742nmol·g-1FW。圖3-2低磷脅迫下玉米根系抗氧化體系測定Fig3-2Determinationofantioxidantsysteminmaizerootunderphosphatestarvation注：圖A:SOD活性；圖B：POD活性；圖C：MDA含量Note：FigA:SODactivity;FigB:PODactivity;FigC:MDAcontent3.1.3低磷脅迫下玉米幼苗根系抗氧化酶相關基因的表達如表3-1所示，本研究在差異表達基因中篩選出低磷脅迫下的抗氧化酶相關基因并分析其表達。檢測到SOD相關基因6個，包括1個鐵SOD（FSD）、1個錳SOD（MSD）和4個銅鋅SOD（CSD）基因。其中差異表達的FSD基因在1d時間點基因呈下調(diào)表達，在

結果與分析21前期增加，在3d和5d時與對照相比均存在顯著性差異，但在處理第9d時可溶性糖含量趨于平穩(wěn)且低于對照，但無顯著性差異。圖3-3低磷脅迫下玉米幼苗根系滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的測定Fig3-3Determinationofosmoticregulatorysubstancesinmaizerootunderphosphatestarvation注：圖A:脯氨酸含量；圖B：可溶性蛋白含量；圖C：可溶性糖含量Note：FigA:Prolinecontent;FigB:Solubleproteincontent;FigC:Solublecarbohydratecontent3.1.5低磷對玉米幼苗根系活力和酸性磷酸酶活性的影響酸性磷酸酶在酸性環(huán)境下能夠水解磷酸酶釋放無機磷以促進植株對磷的吸收利用。如圖3-4所示，在兩種磷濃度處理下，玉米幼苗根系活力隨著處理時間的延長逐漸增加，且在低磷處理的各時間點均低于對照，在低磷處理5d和9d時與對照相比有顯著水平的下降，且根系活力分別與對照相比分別下降了約20%和10%。玉米根系分泌的酸性磷酸酶活性隨著處理時間的延長呈現(xiàn)先升高后逐漸平穩(wěn)的趨勢，-P處理下的根系酸性磷酸酶活性與+P處理下相比均有不同程度的增加，且在處理前期（1d、3d、5d）有顯著水平的增加，且活性分別為對照的1.5，1.39和1.25倍；在低磷處理的后期酸性磷酸酶的活性雖也有不同程度的增加，但差異不顯著。

【參考文獻】：
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本文編號：3210936