礦質(zhì)元素對(duì)莧菜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響及其Zn轉(zhuǎn)運(yùn)體的功能驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間：2021-07-24 16:33
莧菜是莧科莧屬蔬菜。本文研究了不同濃度Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe2+、Mn2+及元素間交互作用對(duì)莧菜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響,同時(shí)基于生物信息學(xué)分析,對(duì)野生莧菜體內(nèi)的8個(gè)Zn轉(zhuǎn)運(yùn)體進(jìn)行克隆表達(dá),并利用酵母突變體對(duì)其離子轉(zhuǎn)運(yùn)功能進(jìn)行了驗(yàn)證。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:（1）本文研究了莧菜幼苗在不同Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe2+、Mn2+濃度培養(yǎng)基上根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)、鮮重及根毛生長(zhǎng)情況,發(fā)現(xiàn)無論在pH5.7還是pH7.2條件下,低Ca2+及高Fe2+環(huán)境抑制莧菜幼苗生長(zhǎng),而其他礦質(zhì)元素濃度的改變對(duì)莧菜幼苗生長(zhǎng)作用不顯著。（2）升高外界Fe2+濃度能夠部分緩解低Ca2+對(duì)莧菜幼苗的抑制作用。升高外界Ca2+濃度可以緩解Cd2+對(duì)莧菜的脅迫作用,但是...
【文章來源】：內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
擬南芥體內(nèi)Zn穩(wěn)態(tài)相關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及Zn結(jié)合物質(zhì)[37]
內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文26擬南芥序列相似度較高的基因。同時(shí)，對(duì)篩選得到的基因的蛋白跨膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)（http://www.yeastrc.org/philius/pages/philius/runPhilius.jsp）。2.3.3莧菜Zn2+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的克隆2.3.3.1CDS序列的合成及表達(dá)載體的構(gòu)建如圖2.1所示，為pFL61酵母表達(dá)載體圖譜。pFL61載體大小為5425bp，其中重要的作用元件包括啟動(dòng)子PGK（PGK3’-PGK5’）、酵母篩選標(biāo)記URA3（-Ura）、大腸桿菌篩選標(biāo)記AMP（Amp）等[76]。為了目的片段的正常表達(dá)，僅能夠?qū)⒛康钠芜B接到1254bp位置處NotI位點(diǎn)處。因此設(shè)計(jì)合成的片段兩端均應(yīng)包括NotI酶切位點(diǎn)，同時(shí)在上游設(shè)計(jì)引入一個(gè)酶切位點(diǎn)用于驗(yàn)證目的基因連接的方向是否正確。通過上海閃晶公司合成最終篩選得到的莧菜Zn2+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的CDS序列，合成時(shí)，在序列的兩端添加酶切位點(diǎn)，具體見表2.3。將合成的片段與pFL61載體相連，由上海閃晶公司提供質(zhì)粒及大腸桿菌菌液。使用含有Amp抗性的LB平板，活化上海閃晶公司提供的含有目的基因的大腸桿菌菌液，搖菌后使用大腸桿菌質(zhì)粒小提試劑盒進(jìn)行質(zhì)粒的提取，保存質(zhì)粒待用。質(zhì)粒提取的具體步驟按照天根質(zhì)粒小提試劑盒說明書。圖2.1pFL61酵母表達(dá)載體圖譜Fig2.1MapofYeastTransformationVectorpFL61
內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文31圖3.1不同Ca2+、Mg2+濃度處理?xiàng)l件下莧菜的生長(zhǎng)表型。將莧菜種子播種在不同Ca2+、Mg2+濃度培養(yǎng)基上，春化3d后光照培養(yǎng)7d。A,不同Ca2+、Mg2+濃度梯度下的莧菜幼苗的鮮重統(tǒng)計(jì)分析，n=20，F(xiàn)W表示鮮重。B,不同Ca2+、Mg2+濃度梯度下的莧菜幼苗的根長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)分析，n=20。C,不同Ca2+、Mg2+濃度梯度下的莧菜幼苗的下胚軸長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)分析，n=20。D,不同Ca2+、Mg2+濃度梯度下的莧菜幼苗根毛的生長(zhǎng)情況。a、b、c表示不同處理數(shù)據(jù)間具有顯著性差異，p<0.05。Figure3.1GrowthphenotypesofamaranthunderdifferentCa2+andMg2+treatment.AmaranthseedswereseededondifferentCa2+andMg2+concentrationmedia,andincubatedfor7daysaftervernizationfor3days.A,StatisticalanalysisoffreshweightofamaranthseedlingsunderdifferentCa2+andMg2+treatment,n=20,FWrepresentsfreshweight.B.StatisticalanalysisofrootlengthofamaranthseedlingsunderdifferentCa2+andMg2+treatment,n=20.C.StatisticalanalysisofhypocotyllengthofamaranthseedlingsunderdifferentCa2+andMg2+treatment,n=20.D.RoothairgrowthofamaranthseedlingsunderdifferentCa2+andMg2+treatment.a,b,andcindicatethattherearesignificantdifferencesamongdifferentprocessingdata,p<0.05.3.1.2高Fe2+顯著抑制莧菜幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育Zn2+、Fe2+、Mn2+作為植物體生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量元素，在植物體中同樣發(fā)揮著重要功能。在研究Zn2+、Fe2+、Mn2+對(duì)莧菜生長(zhǎng)發(fā)育的作用時(shí)，我們分別使用0.01×、1×及10×三種不同Zn2+、Fe2+、Mn2+濃度的培養(yǎng)基去培養(yǎng)莧菜。三種不同的濃度對(duì)于莧菜屬于三種不同的處理，從低到高分別是低濃度、CK、高濃度處理。首?
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]土壤pH對(duì)藍(lán)莓生理特性的影響[J]. 袁月,代志國(guó),張丙秀,王天鶴,張昭,姜婷. 西北植物學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]莧菜中甜菜紅素代謝相關(guān)基因AmMYB2的表達(dá)與功能分析[J]. 彭麗云,王云,孫雪麗,王曉,趙春麗,王叢巧,項(xiàng)蕾蕾,陳家蘭,賴鐘雄,劉生財(cái). 園藝學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]鎘對(duì)植物的毒害及植物解毒機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 楊紅霞,陳俊良,劉崴. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(02)
[4]我國(guó)農(nóng)耕土壤Cd污染與植物修復(fù)現(xiàn)狀[J]. 葛芳芳,王學(xué)鋒,付衛(wèi)靜,王林林,金彩霞,呂景花,曹治國(guó),閆廣軒,張?chǎng)? 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2017(05)
[5]土壤pH對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究進(jìn)展[J]. 唐琨,朱偉文,周文新,易鎮(zhèn)邪,屠乃美. 作物研究. 2013(02)
[6]鎘超富集莧菜品種（Amaranthus mangostanus L.）的篩選[J]. 范洪黎,周衛(wèi). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(04)
[7]AtMGT7:An Arabidopsis Gene Encoding a Low-Affinity Magnesium Transporter[J]. Dan-Dan Mao1,Lian-Fu Tian1,Le-Gong Li2,Jian Chen1,Pei-Yi Deng1,Dong-Ping Li1 and Sheng Luan1,3(1College of Life Science,Hunan Normal University,Changsha 410081,China; 2College of Life Sciences,Capital Normal University,Beijing 100037,China; 3Department of Plant and Microbial Biology,University of California,Berkeley,California 94720,USA). Journal of Integrative Plant Biology. 2008(12)
[8]模擬酸雨對(duì)污染土壤中Cd、Cu和Zn釋放及其形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響[J]. 郭朝暉,黃昌勇,廖柏寒. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2003(09)
博士論文
[1]甜菜素植物—紅莧菜中過氧化氫酶—酚氧化酶的鑒定[D]. 滕曉鹿.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]鹽漬環(huán)境下莧菜缺Ca/Fe/Zn對(duì)Cd吸收累積的影響及其與ZIP基因表達(dá)的關(guān)系[D]. 葉漢杰.暨南大學(xué) 2018
本文編號(hào)：3301020
【文章來源】：內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】：78 頁
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【部分圖文】：
擬南芥體內(nèi)Zn穩(wěn)態(tài)相關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及Zn結(jié)合物質(zhì)[37]
內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文26擬南芥序列相似度較高的基因。同時(shí)，對(duì)篩選得到的基因的蛋白跨膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)（http://www.yeastrc.org/philius/pages/philius/runPhilius.jsp）。2.3.3莧菜Zn2+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的克隆2.3.3.1CDS序列的合成及表達(dá)載體的構(gòu)建如圖2.1所示，為pFL61酵母表達(dá)載體圖譜。pFL61載體大小為5425bp，其中重要的作用元件包括啟動(dòng)子PGK（PGK3’-PGK5’）、酵母篩選標(biāo)記URA3（-Ura）、大腸桿菌篩選標(biāo)記AMP（Amp）等[76]。為了目的片段的正常表達(dá)，僅能夠?qū)⒛康钠芜B接到1254bp位置處NotI位點(diǎn)處。因此設(shè)計(jì)合成的片段兩端均應(yīng)包括NotI酶切位點(diǎn)，同時(shí)在上游設(shè)計(jì)引入一個(gè)酶切位點(diǎn)用于驗(yàn)證目的基因連接的方向是否正確。通過上海閃晶公司合成最終篩選得到的莧菜Zn2+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的CDS序列，合成時(shí)，在序列的兩端添加酶切位點(diǎn)，具體見表2.3。將合成的片段與pFL61載體相連，由上海閃晶公司提供質(zhì)粒及大腸桿菌菌液。使用含有Amp抗性的LB平板，活化上海閃晶公司提供的含有目的基因的大腸桿菌菌液，搖菌后使用大腸桿菌質(zhì)粒小提試劑盒進(jìn)行質(zhì)粒的提取，保存質(zhì)粒待用。質(zhì)粒提取的具體步驟按照天根質(zhì)粒小提試劑盒說明書。圖2.1pFL61酵母表達(dá)載體圖譜Fig2.1MapofYeastTransformationVectorpFL61
內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文31圖3.1不同Ca2+、Mg2+濃度處理?xiàng)l件下莧菜的生長(zhǎng)表型。將莧菜種子播種在不同Ca2+、Mg2+濃度培養(yǎng)基上，春化3d后光照培養(yǎng)7d。A,不同Ca2+、Mg2+濃度梯度下的莧菜幼苗的鮮重統(tǒng)計(jì)分析，n=20，F(xiàn)W表示鮮重。B,不同Ca2+、Mg2+濃度梯度下的莧菜幼苗的根長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)分析，n=20。C,不同Ca2+、Mg2+濃度梯度下的莧菜幼苗的下胚軸長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)分析，n=20。D,不同Ca2+、Mg2+濃度梯度下的莧菜幼苗根毛的生長(zhǎng)情況。a、b、c表示不同處理數(shù)據(jù)間具有顯著性差異，p<0.05。Figure3.1GrowthphenotypesofamaranthunderdifferentCa2+andMg2+treatment.AmaranthseedswereseededondifferentCa2+andMg2+concentrationmedia,andincubatedfor7daysaftervernizationfor3days.A,StatisticalanalysisoffreshweightofamaranthseedlingsunderdifferentCa2+andMg2+treatment,n=20,FWrepresentsfreshweight.B.StatisticalanalysisofrootlengthofamaranthseedlingsunderdifferentCa2+andMg2+treatment,n=20.C.StatisticalanalysisofhypocotyllengthofamaranthseedlingsunderdifferentCa2+andMg2+treatment,n=20.D.RoothairgrowthofamaranthseedlingsunderdifferentCa2+andMg2+treatment.a,b,andcindicatethattherearesignificantdifferencesamongdifferentprocessingdata,p<0.05.3.1.2高Fe2+顯著抑制莧菜幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育Zn2+、Fe2+、Mn2+作為植物體生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量元素，在植物體中同樣發(fā)揮著重要功能。在研究Zn2+、Fe2+、Mn2+對(duì)莧菜生長(zhǎng)發(fā)育的作用時(shí)，我們分別使用0.01×、1×及10×三種不同Zn2+、Fe2+、Mn2+濃度的培養(yǎng)基去培養(yǎng)莧菜。三種不同的濃度對(duì)于莧菜屬于三種不同的處理，從低到高分別是低濃度、CK、高濃度處理。首?
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]土壤pH對(duì)藍(lán)莓生理特性的影響[J]. 袁月,代志國(guó),張丙秀,王天鶴,張昭,姜婷. 西北植物學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]莧菜中甜菜紅素代謝相關(guān)基因AmMYB2的表達(dá)與功能分析[J]. 彭麗云,王云,孫雪麗,王曉,趙春麗,王叢巧,項(xiàng)蕾蕾,陳家蘭,賴鐘雄,劉生財(cái). 園藝學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]鎘對(duì)植物的毒害及植物解毒機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 楊紅霞,陳俊良,劉崴. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(02)
[4]我國(guó)農(nóng)耕土壤Cd污染與植物修復(fù)現(xiàn)狀[J]. 葛芳芳,王學(xué)鋒,付衛(wèi)靜,王林林,金彩霞,呂景花,曹治國(guó),閆廣軒,張?chǎng)? 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2017(05)
[5]土壤pH對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究進(jìn)展[J]. 唐琨,朱偉文,周文新,易鎮(zhèn)邪,屠乃美. 作物研究. 2013(02)
[6]鎘超富集莧菜品種（Amaranthus mangostanus L.）的篩選[J]. 范洪黎,周衛(wèi). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(04)
[7]AtMGT7:An Arabidopsis Gene Encoding a Low-Affinity Magnesium Transporter[J]. Dan-Dan Mao1,Lian-Fu Tian1,Le-Gong Li2,Jian Chen1,Pei-Yi Deng1,Dong-Ping Li1 and Sheng Luan1,3(1College of Life Science,Hunan Normal University,Changsha 410081,China; 2College of Life Sciences,Capital Normal University,Beijing 100037,China; 3Department of Plant and Microbial Biology,University of California,Berkeley,California 94720,USA). Journal of Integrative Plant Biology. 2008(12)
[8]模擬酸雨對(duì)污染土壤中Cd、Cu和Zn釋放及其形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響[J]. 郭朝暉,黃昌勇,廖柏寒. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2003(09)
博士論文
[1]甜菜素植物—紅莧菜中過氧化氫酶—酚氧化酶的鑒定[D]. 滕曉鹿.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]鹽漬環(huán)境下莧菜缺Ca/Fe/Zn對(duì)Cd吸收累積的影響及其與ZIP基因表達(dá)的關(guān)系[D]. 葉漢杰.暨南大學(xué) 2018
本文編號(hào)：3301020
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