小麦—华山新麦草双二倍体与母本耐受低磷胁迫的机理研究

发布时间：2020-06-16 18:06

【摘要】：磷缺乏严重影响小麦生产,开展对低磷胁迫下小麦生长发育的生理机制研究具有重要作用。本文以人工合成的小麦-华山新麦草双二倍体(PHW-SA)及其母本J-11为研究材料,通过水培试验,研究PHW-SA与J-11耐受低磷的生长特性和生理差异,探讨双二倍体材料对低磷胁迫的耐受机制,为磷高效小麦品种选育提供科学依据。主要研究结果如下:(1)低磷胁迫显著降低了PHW-SA与J-11的生物量积累和叶片全磷含量,但PHW-SA的降低幅度相较于J-11更低。在根系形态上,低磷胁迫抑制了J-11的根表面积和根体积,而对于PHW-SA,低磷胁迫促进了根表面积及根体积均显著增长。根细胞解剖结构显示,低磷胁迫增加了PHW-SA与J-11的皮层厚度,抑制了J-11的木质部发育,减少了J-11次生木质部细胞层数,对PHW-SA的影响并不明显。(2)低磷胁迫显著抑制了J-11的光合作用和最大光化学量子产量,但对PHW-SA影响并不明显。另外,低磷胁迫下根系酸性磷酸酶的分泌能力增强,PHW-SA酸性磷酸酶活性显著高于J-11,对磷的吸收能力更强。(3)低磷胁迫下J-11和PHW-SA差异表达基因3836个,PHW-SA低磷胁迫处理与正常处理差异表达基因7274个;J-11和PHW-SA低磷胁迫下差异表达基因主要在三羧酸生物合成,烟酰胺的合成及代谢以及烟酰胺合成酶活性、氧化还原酶活性等方面参与作用;研究发现在甘油磷脂代谢通路,甘油脂代谢通路以及ABC膜转运蛋白等途径上,差异基因富集明显;低磷胁迫诱导了磷脂酶基因PLD1以及PLD2的表达上调,增强了磷脂转换能力;在PHW-SA中,低磷胁迫促使了生长素信号通路中AUX1基因,分裂素信号通路中CRE1基因等表达上调,进而促进PHW-SA根系发育;而乙烯信号通路中CTR1基因表达上调可能是低磷胁迫下PHW-SA酸性磷酸酶活性显著提高的重要因素。
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S512.1
【图文】：

注：从左至右依次为 J-11_CK、J-11 P、PHW-SACK、PHW-SA_图 1 J-11 与 PHW-SA 最大光化学量子产量Figure 1 Representative fluorescence images of maximum efficiency iand PHW-SAunder different treatments 低磷胁迫下小麦材料的根系构型变化

-11 与 PHW-SA 根系 BCIP 染色，图 A:J-11_CK，图 B：PHW-SA_CK，J-11_P，图 D：PHW-SA_PFigure 2 BCIP dyeing of roots in J-11 and PHW-SA200

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张晗菡;魏清岗;穆春华;孙验玲;张华;张恩盈;刘霞;;玉米应答低磷胁迫机制研究进展[J];山东农业科学;2019年06期

2 王保明;陈永忠;王湘南;陈隆升;彭邵锋;王瑞;马力;杨小胡;罗键;;植物低磷胁迫响应及其调控机制[J];福建农林大学学报(自然科学版);2015年06期

3 李键;黄锦湖;颜晓艺;洪滔;吴承祯;洪伟;;低磷胁迫对雷公藤幼苗光合特性的影响[J];森林与环境学报;2016年01期

4 李鹏;张永清;闫江艳;冯晓敏;景小元;王海茹;;不同基因型黍子幼苗对低磷胁迫的生理响应[J];江苏农业学报;2012年06期

5 李淑芳;于志晶;林秀峰;马瑞;;水稻耐低磷胁迫研究现状及未来发展方向[J];吉林农业科学;2009年06期

6 符云鹏,杨燕,薛剑波;低磷胁迫对晒红烟内源激素和根系活力的影响[J];中国农学通报;2005年06期

7 陈锐,周建朝;甜菜低磷胁迫研究进展[J];中国糖料;2005年04期

8 万延慧;朱龙英;杨志杰;朱为民;;低磷胁迫对不同番茄基因型苗期影响的研究[J];农业工程学报;2005年S2期

9 李绍长;低磷胁迫对植物光合和呼吸作用的影响[J];石河子大学学报(自然科学版);2003年02期

10 于姣妲;李莹;殷丹阳;周垂帆;马祥庆;;杉木对低磷胁迫的响应和生理适应机制[J];林业科学研究;2017年04期

相关会议论文 前10条

1 林文雄;何华勤;梁义元;沈荔花;宋碧清;柯玉琴;郭玉春;梁康迳;;低磷胁迫下水稻化感作用特性的研究[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年

2 张可炜;刘寒寒;宋玖玲;程成;;低磷胁迫对玉米叶绿体蛋白质和叶片光系统活性的影响[A];2016年全国植物生物学大会摘要集[C];2016年

3 纵瑞收;李华;许明杰;李洪祥;;低磷胁迫与干旱胁迫对小麦的影响探析[A];中国作物学会——2015年学术年会论文摘要集[C];2015年

4 于新超;王晶;姜晶;;低磷胁迫对不同品系番茄蔗糖转运的影响[A];中国园艺学会2015年学术年会论文摘要集[C];2015年

5 许诚;徐云碧;;玉米产量性状耐受低磷胁迫全基因组关联分析[A];2017年中国作物学会学术年会摘要集[C];2017年

6 裴腊明;杨爱芳;;低磷胁迫下转TsVP基因玉米生理生化特性的初步研究[A];植物分子生物学与现代农业——全国植物生物学研讨会论文摘要集[C];2010年

7 刘厚诚;邝炎华;陈日远;;缺磷胁迫下长豇豆幼苗植株磷含量变化[A];中国青年农业科学学术年报[C];2002年

8 岳海;陈国云;肖晓明;;澳洲坚果磷胁迫下根系分泌物的差异[A];中国园艺学会2013年学术年会论文摘要集[C];2013年

9 赵春芳;张亚东;陈涛;赵庆勇;朱镇;周丽慧;姚姝;于新;王才林;;低磷胁迫下水稻苗期根长性状的QTL定位[A];中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编（2009-2013）[C];2013年

10 沙爱华;巴红平;单志慧;张晓娟;吴学军;邱德珍;陈水莲;周新安;;响应低磷胁迫大豆miRNA的鉴定[A];第23届全国大豆科研生产研讨会论文摘要集[C];2012年

相关博士学位论文 前10条

1 宋章强;拟南芥转录因子AtHSFA6b参与低磷胁迫的实验证据[D];中国农业大学;2016年

2 刘林;丹参对低磷胁迫的生理响应及基因SmMYB98b和SmMYB9a的功能研究[D];西北农林科技大学;2018年

3 李坤朋;不同基因型玉米对磷胁迫的反应及根系蛋白质组学研究[D];山东大学;2007年

4 李利华;水稻低磷胁迫基因表达谱分析[D];华中农业大学;2009年

5 林海建;玉米根系低磷胁迫响应分子机理的初步研究[D];四川农业大学;2010年

6 何鹏;低磷胁迫下橡胶树的生理应答及SSH文库构建与分析[D];海南大学;2011年

7 黄青;玉米应答低磷胁迫的消减文库构建及部分EST序列分析[D];四川农业大学;2010年

8 高安礼;拟南芥钙信号系统调控低磷胁迫反应的分子机制[D];河南大学;2014年

9 徐润冰;深色有隔内生真菌嗜鱼外瓶霉（Exophiala pisciphila）促进玉米磷吸收的机制研究[D];云南大学;2017年

10 武兆云;大豆苗期耐低磷性状评价和低磷胁迫的分子机理初步研究[D];南京农业大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 吴文文;拟南芥响应低磷胁迫相关突变体的生理和基因功能分析[D];河南大学;2019年

2 林俊琪;九龙江河口湾和长江冲淡水区浮游植物群落磷胁迫研究[D];厦门大学;2018年

3 王尧;小麦—华山新麦草双二倍体与母本耐受低磷胁迫的机理研究[D];四川农业大学;2018年

4 刘仕林;玉米响应低磷胁迫候选基因ZmWRKY101、ZmMYB015和ZmSPX-MFS1的水稻遗传转化与功能初探[D];四川农业大学;2018年

5 张绮芯;低磷胁迫下苜蓿生理生态特性研究[D];兰州大学;2017年

6 聂治;玉米低磷胁迫响应转录因子ZmPHR功能的初步研究[D];四川农业大学;2013年

7 戴维;玉米根系低磷胁迫响应基因的数字表达谱分析[D];四川农业大学;2013年

8 李荣芳;桑树耐低磷胁迫性能及相关基因分析[D];江苏科技大学;2018年

9 孔令剑;蔗糖处理下大豆苗期根系对低磷胁迫的响应[D];沈阳农业大学;2018年

10 林晓坤;甜菜耐低磷胁迫能力及其主要生理代谢特征[D];福建农林大学;2008年

本文编号：2716380