苹果砧木对镉的吸收和忍耐及相关基因MhNRAMP1克隆和功能鉴定
发布时间：2023-03-26 15:22
果树是多年生植物,即使在重金属含量较低的土壤中,其根系也会吸收和积累较多重金属;镉是环境中毒性最强,也是目前对我国耕地污染最严重的重金属之一。苹果是全球四大水果之一,其根系来自砧木。本研究以六种苹果砧木(小金海棠、新疆野苹果、崂山柰子、八棱海棠、山定子和平邑甜茶)为试材,分析比较它们对镉的吸收、转运及耐受性,并从平邑甜茶分离克隆MhNRAMP1基因,探讨转MhNRAMP1酵母和苹果愈伤组织对镉的吸收和忍耐情况,结果表明:1.六种苹果砧木Cd含量存在显著差异,根系Cd含量远远高于地上部分。山定子地上部和根部Cd含量都最低,Cd2+吸收速率、转运系数(Tf)最小,山定子中与镉吸收相关基因MdZIPT1、MdIRT1和MdNRAMP1的表达量也低于其他砧木;新疆野苹果中MdZIPT1、MdIRT1和MdNRAMP1的表达量最高,Cd2+吸收速率和积累量也最高。除了新疆野苹果,其他5种砧木与对照相比向地上部转运Cd2+相关基因MdHMA3的表达量都表现为下调。由此发现Cd胁迫下苹果砧木幼苗对Cd2+吸收、积...
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
英文缩写符号及中英文对照
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 镉的毒害问题
1.2 植物对镉的耐性
1.2.1 排斥作用
1.2.2 螯合作用
1.2.3 抗氧化作用
1.3 植物对镉的吸收和转运
1.4 与镉吸收转运相关的主要基因家族
1.5 苹果中镉吸收及镉胁迫反应研究进展
1.6 研究目的与意义
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 苹果砧木和苹果愈伤材料与处理
2.1.2 菌株及载体
2.1.3 酶、试剂盒及引物
2.1.4 实验仪器
2.1.5 试剂和培养基的配制
2.2 实验方法
2.2.1 RNA的提取及表达分析
2.2.2 基因克隆
2.2.3 构建表达载体
2.2.4 转化农杆菌感受态细胞
2.2.5 酵母转化
2.2.6 烟草叶片瞬时转化
2.2.7 转化苹果愈伤组织
2.2.8 生物信息学分析方法
2.2.9 Cd2+流速测定
2.2.10 利用ICP–MS测定镉含量
2.2.11 激光共聚焦观察分析镉含量
2.2.12 根系活力及细胞死亡率测定
2.2.13 丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性测定
2.2.14 叶片叶绿素相对含量测定、H2O2 染色及含量测定
2.3 数据处理
2.3.1 镉敏感系数
2.3.2 镉敏感系数标准化处理
2.3.3 隶属函数值
2.3.4 权重
2.3.5 综合评价值
2.3.6 转运系数
3 结果与分析
3.1 六种苹果砧木镉吸收和积累的差异性
3.1.1 六种苹果砧木根部Cd2+流速测定
3.1.2 六种苹果砧木对镉的积累情况
3.1.3 六种苹果砧木的Cd转运系数分析比较
3.1.4 Cd吸收和转运相关基因的表达分析
3.2 六种苹果砧木对镉胁迫的耐性分析
3.2.1 镉对苹果砧木根长、鲜重和干重的影响
3.2.2 镉对苹果砧木根系活力的影响
3.2.3 镉对苹果砧木根系细胞相对死亡率的影响
3.2.4 镉对苹果砧木幼苗根系膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响
3.2.5 镉对六种苹果砧木叶片H2O2 含量及叶绿素相对含量的影响
3.2.6 六种苹果砧木的镉敏感系数比较
3.2.7 六种苹果砧木耐镉性能的综合评价
3.3 平邑甜茶镉吸收相关基因MhNRAMP1 的克隆与表达分析
3.3.1 MhNRAMP1 基因全长的获得
3.3.2 MhNRAMP1 蛋白氨基酸序列分析
3.3.3 MhNRAMP1 基因在烟草叶片的瞬时表达分析
3.3.4 MhNRAMP1 基因的表达模式分析
3.4 转MhNRAMP1 基因的酵母对镉的吸收和耐性分析
3.4.1 过表达MhNRAMP1对Cd胁迫下酵母生长的影响
3.4.2 过表达MhNRAMP1对Cd胁迫下酵母镉积累的影响
3.5 转MhNRAMP1 基因的苹果愈伤对的吸收和耐性分析
3.5.1 转MhNRAMP1 基因苹果愈伤组织的筛选与鉴定
3.5.2 超表达MhNRAMP1 对苹果愈伤在镉处理下生长的影响
3.5.3 超表达MhNRAMP1 对苹果愈伤在Cd胁迫下镉离子吸收速率的影响
3.5.4 超表达MhNRAMP1 对苹果愈伤在Cd胁迫下镉积累的影响
4 讨论
4.1 六种苹果砧木对镉的吸收和积累特性
4.2 六种苹果砧木耐镉性评价
4.3 MhNRAMP1 的克隆及功能鉴定
5 结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表论文情况
本文编号：3771208
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
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英文缩写符号及中英文对照
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 镉的毒害问题
1.2 植物对镉的耐性
1.2.1 排斥作用
1.2.2 螯合作用
1.2.3 抗氧化作用
1.3 植物对镉的吸收和转运
1.4 与镉吸收转运相关的主要基因家族
1.5 苹果中镉吸收及镉胁迫反应研究进展
1.6 研究目的与意义
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 苹果砧木和苹果愈伤材料与处理
2.1.2 菌株及载体
2.1.3 酶、试剂盒及引物
2.1.4 实验仪器
2.1.5 试剂和培养基的配制
2.2 实验方法
2.2.1 RNA的提取及表达分析
2.2.2 基因克隆
2.2.3 构建表达载体
2.2.4 转化农杆菌感受态细胞
2.2.5 酵母转化
2.2.6 烟草叶片瞬时转化
2.2.7 转化苹果愈伤组织
2.2.8 生物信息学分析方法
2.2.9 Cd2+流速测定
2.2.10 利用ICP–MS测定镉含量
2.2.11 激光共聚焦观察分析镉含量
2.2.12 根系活力及细胞死亡率测定
2.2.13 丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性测定
2.2.14 叶片叶绿素相对含量测定、H2O2 染色及含量测定
2.3 数据处理
2.3.1 镉敏感系数
2.3.2 镉敏感系数标准化处理
2.3.3 隶属函数值
2.3.4 权重
2.3.5 综合评价值
2.3.6 转运系数
3 结果与分析
3.1 六种苹果砧木镉吸收和积累的差异性
3.1.1 六种苹果砧木根部Cd2+流速测定
3.1.2 六种苹果砧木对镉的积累情况
3.1.3 六种苹果砧木的Cd转运系数分析比较
3.1.4 Cd吸收和转运相关基因的表达分析
3.2 六种苹果砧木对镉胁迫的耐性分析
3.2.1 镉对苹果砧木根长、鲜重和干重的影响
3.2.2 镉对苹果砧木根系活力的影响
3.2.3 镉对苹果砧木根系细胞相对死亡率的影响
3.2.4 镉对苹果砧木幼苗根系膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响
3.2.5 镉对六种苹果砧木叶片H2O2 含量及叶绿素相对含量的影响
3.2.6 六种苹果砧木的镉敏感系数比较
3.2.7 六种苹果砧木耐镉性能的综合评价
3.3 平邑甜茶镉吸收相关基因MhNRAMP1 的克隆与表达分析
3.3.1 MhNRAMP1 基因全长的获得
3.3.2 MhNRAMP1 蛋白氨基酸序列分析
3.3.3 MhNRAMP1 基因在烟草叶片的瞬时表达分析
3.3.4 MhNRAMP1 基因的表达模式分析
3.4 转MhNRAMP1 基因的酵母对镉的吸收和耐性分析
3.4.1 过表达MhNRAMP1对Cd胁迫下酵母生长的影响
3.4.2 过表达MhNRAMP1对Cd胁迫下酵母镉积累的影响
3.5 转MhNRAMP1 基因的苹果愈伤对的吸收和耐性分析
3.5.1 转MhNRAMP1 基因苹果愈伤组织的筛选与鉴定
3.5.2 超表达MhNRAMP1 对苹果愈伤在镉处理下生长的影响
3.5.3 超表达MhNRAMP1 对苹果愈伤在Cd胁迫下镉离子吸收速率的影响
3.5.4 超表达MhNRAMP1 对苹果愈伤在Cd胁迫下镉积累的影响
4 讨论
4.1 六种苹果砧木对镉的吸收和积累特性
4.2 六种苹果砧木耐镉性评价
4.3 MhNRAMP1 的克隆及功能鉴定
5 结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表论文情况
本文编号：3771208
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3771208.html
