大豆盐胁迫下叶绿体淀粉积累转录组及相关基因功能研究

发布时间：2021-04-29 04:33

　　目前,全球超过20%的耕地受到不同程度的盐碱化的威胁,土壤盐碱化已成为全球范围内影响作物生产和粮食产量的重要因素。淀粉是植物体内碳水化合物最为广泛的贮藏形式,而环境的变化能影响植物体内的淀粉合成过程。许多研究表明植物的淀粉和可溶性糖含量会受到盐胁迫的影响而发生变化,并且在相关基因表达和相关酶的活性上也会对胁迫产生响应。我们利用不同大豆品种对盐胁迫下的转录组进行分析以及构建了相关基因的水稻突变体来研究基因功能,希望以此来解释两个品种大豆中淀粉积累情况和存在差异的原因。本论文的主要研究结果如下:（1）盐处理使大豆叶片加速叶绿体淀粉积累。对大豆叶片进行碘-碘化钾染色和透射电镜观察其叶绿体结构,发现未经盐胁迫处理的对照组中淀粉积累在两个品种无差异。但盐胁迫下淀粉积累情况在两个品种中存在显著差异。150 mM的盐胁迫处理4 h后,S111-9的淀粉粒无论是在数量还是在大小上都少于或小于Melrose,但处理2 d时差异变小,这说明盐胁迫条件下S111-9的淀粉积累较慢。（2）转录组分析表明不同盐耐性材料盐胁迫后基因表达有差异。通过对盐胁迫后大豆转录组进行分析,发现耐盐品种S111-9比盐敏感品种... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 文献综述和研究意义
    1.1 研究目的和研究意义
        1.1.1 选题背景和意义
        1.1.2 研究内容和目标
    1.2 文献综述
        1.2.1 植物叶片可转换淀粉的合成与降解
        1.2.2 非生物胁迫下淀粉代谢过程的响应
        1.2.3 绿色植物的葡萄糖-6-磷酸转运器
        1.2.4 植物信号转导参与淀粉代谢的研究
        1.2.5 植物库-源间淀粉-糖类转换的动态变化提高了植物对非生物胁迫的响应
第二章 大豆盐胁迫下叶绿体淀粉积累的转录组及相关基因研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 供试材料
        2.1.2 大豆培养和处理条件
        2.1.3 碘-碘化钾染色
        2.1.4 透射电镜观察叶绿体内淀粉积累情况
        2.1.5 叶片总RNA提取,mRNA文库构建及序列分析
        2.1.6 转录组测序和差异表达分析
        2.1.7 实时荧光定量PCR分析(qRT-PCR)
        2.1.8 水稻PGI基因CRISPR敲除突变体的构建
        2.1.9 水稻培养和处理条件
    2.2 试验结果与分析
        2.2.1 叶绿体内淀粉积累情况
        2.2.2 大豆叶片转录组分析
        2.2.3 淀粉代谢相关基因的实时荧光定量PCR分析
        2.2.4 两个大豆品种中的可能调控模型
        2.2.5 水稻PGI基因CRISPR突变体的构建
第三章 讨论与结论
    3.1 GA信号转导通路参与的淀粉降解过程在植物响应盐胁迫中的作用
    3.2 MAPK信号通路可能通过调控气孔开关影响淀粉合成
    3.3 短时间盐胁迫下淀粉的代谢对提高耐盐性有重要意义
    3.4 G6P支路可能参与盐胁迫下植物的响应
        3.4.1 G6P支路
        3.4.2 激活G6P支路能促进环式电子流CEF
        3.4.3 GPT2和G6P支路的调控
        3.4.4 PGI与 G6P支路
    3.5 结论
    3.6 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文
附录


【参考文献】：
博士论文
[1]大豆NDH复合体及其在盐胁迫中的作用[D]. 何漪.浙江大学 2012

硕士论文
[1]水稻叶绿体伴侣蛋白Cpn60超表达株系农艺性状和抗盐性研究[D]. 周丽.浙江大学 2015
[2]MAPK信号在植物免疫过程中对气孔开关的调控[D]. 孙铁峰.浙江大学 2015



本文编号：3166848