盐胁迫下植物激素对水稻种子萌发及幼苗根系生长的调控机理研究
发布时间：2020-12-31 07:01
据联合国粮农组织（FAO）报道,全世界约8亿多公顷的土地受盐胁迫的影响,并且越来越多的农业用地受盐胁迫影响,因此盐胁迫是当前限制农业可持续发展的主要因素之一。水稻是一种对盐胁迫比较敏感的作物。可见,研究水稻响应盐胁迫的机理具有重要的科学意义和应用前景。前期研究表明盐胁迫能抑制植物种子萌发,但盐胁迫抑制种子萌发的机理还不清楚。植物激素赤霉素（gibberellin,GA）能促进种子萌发,并且能缓解盐胁迫对种子萌发的抑制作用,但赤霉素在水稻种子萌发过程响应盐胁迫的机理还不清楚。本课题第一部分研究内容（论文第二章）探究了赤霉素对盐胁迫下水稻种子萌发的调控作用及机理,结果表明,盐胁迫通过促进活性GA钝化,降低种子活性GA含量,降低α-淀粉酶活性,进而抑制种子萌发。根系是植物最重要的器官之一,与土壤直接接触,容易受环境影响。很多研究表明盐胁迫能抑制根系生长;乙烯和茉莉酸（jasmonic acid,JA）是植物体内很重要的逆境激素,它们不仅能调控植物正常的生长发育,还可以调控植物对非生物胁迫的响应。但是,目前乙烯和茉莉酸对盐胁迫下水稻幼苗根系生长的调控作用及机理还不清楚。本课题第二部分研究内容（...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
GA代谢及信号途径(Maetal2011)
素(Lee and Kende 2002)、乙烯(Vreeburg et al 2005)等，通过对水稻不同膨胀素基因的启动子序列分析，发现它们含有不同的植物激素响应元件，而且与 β-expansin 相比，有更多的 α-expansin 基因能响应激素(Lee et al 2001)。木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶具有木葡聚糖内糖基转移酶活性（XET）及水解酶活性（XEH），被统一命名为 XTH(Rose et al 2002)，它能利用 XET 切断再连接木葡聚糖链，利用 XEH 水解木葡聚糖，调控细胞的延展性(Van Sandt et al 2007)。XTH也是一类多基因家族，是糖苷水解酶 GH16 家族成员，现已发现水稻中有 29 个XTHs(Yokoyama et al 2004)，不同的 XTH 在不同的组织器官及不同的生命发育阶段以及不同的环境中，表达模式多样化。XTHs 参与细胞的膨胀(Van Sandt et al 2007)，许多研究都表明 XET 活性与植物生长速率相关(Hetherington and Fry 1993, Pritchardet al 1993)。XTH31 在根尖伸长区及幼叶中表达，XTH31 T-DNA 插入突变体，根伸长被抑制(Zhu et al 2012)，芯片数据显示乙烯能够抑制细胞壁松弛相关蛋白基因的表达，进而抑制根的生长(Markakis et al 2012)。
图 1-3 植物细胞壁结构 (Cosgrove 2005)Fig 1-3 Structure of plant cell wall (Cosgrove 2005)内切 β-1,4-D-葡聚糖酶也属于糖苷水解酶家族，可以诱导木葡聚糖与纤维素解离，释放纤维素，使其变得易于滑动，细胞壁延展性增强，细胞松弛。果胶主要以甲酯化形式分泌到细胞壁，果胶甲酯酶可以使果胶分子脱甲酯化，超表达果胶甲酯酶抑制子的拟南芥植株中果胶甲酯酶活性降低，伸长区细胞变长，导致根系变长(Lionetti et al 2007)。3.3 盐胁迫对根系生长的影响根系直接与周围土壤接触，所以植物根系是最早感受盐胁迫的器官，在盐胁迫下产生一系列的生理变化，进而影响植物地上部分的生长。研究发现盐胁迫会显著降低不同植物根系的伸长速率，如拟南芥、小麦等(Zhu et al 1998, Jbir et al 2001)。盐胁迫抑制玉米根系生长，甘露醇不能抑制根的生长，表明盐胁迫对玉米根系生长
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mutation of Oryza sativa CORONATINE INSENSITIVE 1b(OsCOI1b) delays leaf senescence[J]. Sang-Hwa Lee,Yasuhito Sakuraba,Taeyoung Lee,Kyu-Won Kim,Gynheung An,Han Yong Lee,Nam-Chon Paek. Journal of Integrative Plant Biology. 2015(06)
[2]赤霉素对盐胁迫下水稻种子发芽及幼苗生长的影响[J]. 尹昌喜,汪献芳,金莉,吴全荣,邓林,李荣伟. 安徽农业科学. 2009(14)
[3]运城盐湖十种耐盐植物体内无机及有机溶质含量的比较研究[J]. 张海燕,范哲峰. 生态学报. 2002(03)
本文编号：2949185
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
GA代谢及信号途径(Maetal2011)
素(Lee and Kende 2002)、乙烯(Vreeburg et al 2005)等，通过对水稻不同膨胀素基因的启动子序列分析，发现它们含有不同的植物激素响应元件，而且与 β-expansin 相比，有更多的 α-expansin 基因能响应激素(Lee et al 2001)。木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶具有木葡聚糖内糖基转移酶活性（XET）及水解酶活性（XEH），被统一命名为 XTH(Rose et al 2002)，它能利用 XET 切断再连接木葡聚糖链，利用 XEH 水解木葡聚糖，调控细胞的延展性(Van Sandt et al 2007)。XTH也是一类多基因家族，是糖苷水解酶 GH16 家族成员，现已发现水稻中有 29 个XTHs(Yokoyama et al 2004)，不同的 XTH 在不同的组织器官及不同的生命发育阶段以及不同的环境中，表达模式多样化。XTHs 参与细胞的膨胀(Van Sandt et al 2007)，许多研究都表明 XET 活性与植物生长速率相关(Hetherington and Fry 1993, Pritchardet al 1993)。XTH31 在根尖伸长区及幼叶中表达，XTH31 T-DNA 插入突变体，根伸长被抑制(Zhu et al 2012)，芯片数据显示乙烯能够抑制细胞壁松弛相关蛋白基因的表达，进而抑制根的生长(Markakis et al 2012)。
图 1-3 植物细胞壁结构 (Cosgrove 2005)Fig 1-3 Structure of plant cell wall (Cosgrove 2005)内切 β-1,4-D-葡聚糖酶也属于糖苷水解酶家族，可以诱导木葡聚糖与纤维素解离，释放纤维素，使其变得易于滑动，细胞壁延展性增强，细胞松弛。果胶主要以甲酯化形式分泌到细胞壁，果胶甲酯酶可以使果胶分子脱甲酯化，超表达果胶甲酯酶抑制子的拟南芥植株中果胶甲酯酶活性降低，伸长区细胞变长，导致根系变长(Lionetti et al 2007)。3.3 盐胁迫对根系生长的影响根系直接与周围土壤接触，所以植物根系是最早感受盐胁迫的器官，在盐胁迫下产生一系列的生理变化，进而影响植物地上部分的生长。研究发现盐胁迫会显著降低不同植物根系的伸长速率，如拟南芥、小麦等(Zhu et al 1998, Jbir et al 2001)。盐胁迫抑制玉米根系生长，甘露醇不能抑制根的生长，表明盐胁迫对玉米根系生长
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mutation of Oryza sativa CORONATINE INSENSITIVE 1b(OsCOI1b) delays leaf senescence[J]. Sang-Hwa Lee,Yasuhito Sakuraba,Taeyoung Lee,Kyu-Won Kim,Gynheung An,Han Yong Lee,Nam-Chon Paek. Journal of Integrative Plant Biology. 2015(06)
[2]赤霉素对盐胁迫下水稻种子发芽及幼苗生长的影响[J]. 尹昌喜,汪献芳,金莉,吴全荣,邓林,李荣伟. 安徽农业科学. 2009(14)
[3]运城盐湖十种耐盐植物体内无机及有机溶质含量的比较研究[J]. 张海燕,范哲峰. 生态学报. 2002(03)
本文编号：2949185
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