NaCl胁迫对大果沙枣光合特性的影响

发布时间：2020-07-02 23:15

【摘要】：近年来,土地盐渍化已经成为一个世界性难题。天津、东营等一系列沿海城市就是因为土地盐碱化程度高,使得绿化费用高这一问题愈来愈突出,虽然每年都投入了大量人力、财力进行绿化,但几年后,植物由于不适应当地生境,就会大批死亡。因此,筛选和培育适合我国沿海城市耐盐碱的绿化苗木具有重大经济和社会效益。大果沙枣(Elaeagnus moorcroftii Walll.ex Schlecht)被筛选出来作为黄河三角洲的绿化树种,是因为其能够在瘠薄的盐碱地中正常的生长。目前,对于大果沙枣耐盐的生理机制已经逐渐清楚,但是对于大果沙枣耐盐的分子机制还不甚明了。本实验结合大果沙枣转录组数据,研究盐胁迫对其光合作用的影响,以阐明大果沙枣光合作用耐盐的生理生化及分子机制,拓宽对大果沙枣耐盐机理的了解。实验结果如下:1.NaCl胁迫对大果沙枣生理特性的影响:大果沙枣幼苗对盐胁迫有一定的耐性,在低浓度NaCl处理时,大果沙枣幼苗株高、生物量、离子含量和光合参数等生理指标与对照组相比,变化不显著。在高浓度NaCl(≥100 m M)处理时,大果沙枣幼苗株高、生物量、光合参数与对照组相比显著降低;大果沙枣幼苗叶片(包括嫩叶和完全伸展的功能叶)和根中Na~+和Cl~-含量均明显增加而大果沙枣幼苗叶片(包括嫩叶和完全伸展的功能叶)和根中K~+含量明显降低,在同一NaCl浓度处理时,根中Na~+含量和Cl~-含量最高,其次是完全伸展的功能叶中Na~+含量和Cl~-含量,最后是嫩叶中Na~+含量和Cl~-含量,K~+含量则相反;和对照相比,大果沙枣幼苗叶片的有机渗透调节物质的含量、抗氧化酶系统的酶活性和MDA的含量均显著上升;大果沙枣幼苗叶片的H_2O_2和O_2~-的含量均明显上升。2.NaCl胁迫下大果沙枣转录组结果的分析:我们发现在NaCl胁迫条件下,大果沙枣幼苗转录组结果共获得长度在1 kb以上Unigenes有19268条。进行基于Unigene库的基因结构分析,包括CDS预测、SSR分析以及样品间SNP分析,获得SSR标记10840个。把Unigenes与NR等数据库进行比对,一共获得了47324条注释结果。有1754个差异表达基因注释到48个GO分类中,有582个差异表达基因注释到50个KEGG通路上,这些差异表达基因主要被注释到细胞组分、代谢通路、催化活性、信号转导等功能上面。其中,非常多的差异基因被注释到了与光合作用有关的代谢通路上面。3.NaCl胁迫对大果沙枣光合作用的影响:与对照组相比较,在NaCl胁迫条件下,调控光合蛋白复合体和光合天线蛋白复合物的关键结构基因和叶绿素生物合成和光合生物碳固定过程中调控关键酶的基因都呈现出下调的状态,其中叶绿素生物合成关键酶(镁离子螯合酶)和光合生物碳固定过程中的关键酶(核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶)的活性降低,导致叶绿素含量减少,各种光合荧光参数也受到不同程度的影响,光系统I功能下降。4.NaCl胁迫对大果沙枣激素含量的影响:NaCl胁迫条件下,调控赤霉素(GA)生物合成的关键酶(赤霉素-20-氧化酶)的基因(c60980.graph_c0)和调控细胞分裂素(CTK)生物合成的关键酶(细胞分裂素合酶)的基因(c73078.graph_c0)均呈现出下调的状态,赤霉素-20-氧化酶的活性和细胞分裂素合酶的活性均降低,GA含量和CTK含量均显著降低。NaCl胁迫条件下,调控脱落酸(ABA)生物合成的关键酶(9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶)的两个基因(c76013.graph_c0和c42898.graph_c0)呈现出上调的状态,9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶的活性在NaCl处理条件下也有显著的增加,ABA含量显著上升。
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S793.9
【图文】：

石羊河,沙枣,大果,甘肃

图 2-1 甘肃石羊河大果沙枣果实图 2-2 甘肃石羊河大果沙枣种子Fig. 2-1 Fruits of Shiyanghe from GanSu Fig. 2-2 Seeds of Shiyanghe from GanSu2.1.2 材料的培养与处理

石羊河,沙枣,大果,甘肃

图 2-1 甘肃石羊河大果沙枣果实图 2-2 甘肃石羊河大果沙枣种子Fig. 2-1 Fruits of Shiyanghe from GanSu Fig. 2-2 Seeds of Shiyanghe from GanSu2.1.2 材料的培养与处理

【参考文献】