铝毒胁迫下大豆根部的生理和表达谱特征及耐铝毒相关MATE基因的功能分析
发布时间：2021-07-18 14:36
铝是地壳中最丰富的金属元素,同时也是土壤无机矿物的主要元素。当土壤pH<5.0时,固定态的铝就转变为溶解的Al3+离子状态,微摩尔水平的Al3+在几分钟内即可对植物造成毒害,而且pH越低,铝的溶解性越大,对植物造成的毒害也越大。铝毒害诱导脂质氧化物及过氧化物产物生成,影响细胞间物质运输,破坏根尖细胞的正常伸长和发育,进而抑制主根和侧根伸长。因此,铝毒害已成为影响作物产量的限制因素之一。大豆（Glycine max（L.）Merr.）是一种重要的经济作物,为人类提供优质蛋白和油脂。然而南方酸性土壤的铝毒害严重影响了大豆的产量。目前关于大豆耐铝毒基因及其耐铝毒机制的报道非常有限。因此,挖掘大豆中优异的耐铝基因并鉴定其功能,探索大豆耐铝毒的分子调控网络,将为大豆分子育种提供重要的基因资源和理论依据。本研究采用前期鉴定的耐铝（KF）和感铝（GF）两个大豆品种为材料,通过芯片技术和生物信息学分析,鉴定了参与大豆耐铝毒相关的代谢通路及关键候选基因。利用qRT-PCR技术对关键耐铝毒候选基因的大豆九个组织中的表达情况,结果表明这些基因在不同的亚家族中的组织表达模式差别转录水平进行了验证,结合植...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－３本研究的技术路线图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｄｅｓｉｇｎ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｓｔｕｄｙ??
??１．２．１０数据处理??用Ｏｒｉｇｉｎ９．０软件进行实验数据的整理、统计分析及作图。差异显著性分析釆用??ｅｘｃｅｌ?的?Ｓｔｕｄｅｎｔ＇ｓ?ｔ?ｔｅｓｔ。??２结果与分析??２．１铝毒胁迫对大豆幼苗的影响??２．１．１铝毒胁迫对大豆萌发和根长的影响??根据本实验室前人的研究，处理大豆适宜的铝浓度为２５＾Ｍ，为了探讨不同铝处??理浓度是否影响大豆萌发和根伸长，设置了?３个浓度梯度，分别为对照０及１２．５、２５、??５０ｊｘＭ，对其发芽天数，发芽率，根长等进行统计测量，结果如图２－１，０、１２．５、２５＾Ｍ??的铝处理发芽率为１００％，?５（ＶＭ的为９９％，无明显差别。发芽长度有明显差别，对照??和各个铝处理下ＫＦ的根长都显著高于ＧＦ。为了消除品种间的差异，用根长比用衡量??铝处理的影响，结果显示在铝处理浓度为１２．５＾Ｍ时两个品种间差异显著，在２５ｐＭ??差异极显著。说明低浓度的铝处理对大豆萌发天数和萌发率影响较小，但会显著抑制??大豆根的伸长，特别是感铝品种。但超过一定浓度（５０ＰＭ）时，铝处理对两个品种??的伸长显著抑制。??Ｂ＇〇〇?￡＾°ｒ?■，??Ｏｎ?Ｌ．．．ＳＢＨ???ＨＩ??＾???０?０－?＾?????〇．〇???＾????０?１２．５?２５?５０?０?１２．５?２５?５０?１２．５?２５?５０??Ａ１?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（｜ｘＭ）??图２－１不同浓度的Ａ１Ｃ１３处理对不同大豆品种萌发和根长的影响??Ｓ：?ＧＦ，Ｔ：?ＫＦ；?Ｘ轴代表处理浓度（ｐＭ）?Ａ：种子发芽率；Ｂ：在不同铝浓度下两个品种根长；??Ｃ：铝处理下根长与对照的比
?招毒胁迫下大豆根部的生理和表达濟特征及耐铝毒相关Ｍｒ￡基因的功能分析???２．１．２铝毒胁迫对不同大豆品种根相对伸长率（ＲＲＧ）的影响??萌发３天的耐铝品种ＫＦ和感铝品种ＧＦ铝处理在不同时间点进行比较，用ＲＲＧ??作为指标，结果如图２－２，两个品种相对根长随着铝处理时间有变小趋势，ＫＦ的ＲＲＧ??在６ｈ时为０．５４，到１２ｈ时减少到０．４５，而２４ｈ降低至０．４４，感铝品种ＧＦ的根长在３??个处理时间受抑制很显著，ＲＲＧ由６ｈ时的０．４０减少到０．１８，２４ｈ低至０．１４。且感铝??品种的相对伸长率在３个时间点显著低于耐铝品种ＫＦ，随着处理时间二者的差异性??也显著增加，６ｈ时两个品种差异显著（Ｐ＜?０．０５），１２，２４ｈ为极显著差异（Ｐ＜?０．０１）。??〇．７?［?．?？??０．６?－?Ｔ?匚—ｓ??．１４??°＇°?６ｈ?１２ｈ?２４ｈ??Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ??图２－２对照和铝处理（２５?ｐＭＡｌＣ１３，?ｐＨ?＝?４．３）下不同时间点的ＲＲＧ??铝浓度为０、２５＾ＭＡＩＣｌ３，ｐＨ?＝?４．３，?３个处理时间点为６，１２，２４ｈ。３次生物学重复，每个重复６株??苗，ｓｔｕｄｅｎｔ’ｓｔ－ｔｅｓｔ?测验，＊?显著性?ＰｃＯ．ＯＳ；＊＊?显著性户＜０．０１。Ｔ：?ＫＦ；?Ｓ：?ＧＦ?（下同）??Ｆｉｇ．２－２?ＲＲＧ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｏｙｂｅａｎ?ｃｕｌｔｉｖａｒｓ?ｅｘｐｏｓｉｎｇ?ｔｏ?Ａ１?ｓｔｒｅｓｓ?ｏｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｉｍｅ??Ｒｅｌａｔｉｖｅ?ｒｏｏｔ?ｇｒｏｗｔｈ?（ＲＲＧ）?ｏｆ?Ｔ?ａｎｄ?Ｓ?ａｔ?６，１２，?ａｎｄ?２４ｈ?ｕｎｄｅｒ?Ａ１?ｓｔｒｅ
【参考文献】：
期刊论文
[1]大豆耐铝毒候选基因GmSTOP1的克隆与表达分析[J]. 丛亚辉,王婷婷,柳聚阁,王宁,高萌萌,李艳,盖钧镒. 作物学报. 2015(12)
[2]NO和H2O2对大豆幼苗铝毒害的缓解效应及其相互作用[J]. 宋洪明,邢承华,吴坤,王芳妹,何贞泉,蔡妙珍. 环境科学研究. 2014(09)
[3]铝胁迫对花生根系生长和生理特性的影响[J]. 徐芬芬,程诗雨,田玉清. 河南农业科学. 2014(09)
[4]喷施IAA对紫花苜蓿幼苗铝毒害的缓解作用[J]. 任晓燕,周鹏,安渊. 草业科学. 2014(07)
[5]外源IAA增强丹波黑大豆抗铝性的生理机制[J]. 王平,陈东杰,李昆志,陈丽梅,陈宣钦,年洪娟,陈奇. 西北植物学报. 2014(01)
[6]NO和H2O2诱导大豆根尖和边缘细胞耐铝反应的作用[J]. 王芳妹,蔡妙珍,张淑娜,王宁,李华飞,胡雪娜,虞舒航. 植物生态学报. 2011(09)
[7]铝处理对桔梗种子萌发和幼苗生理的影响[J]. 祝丽香,王建华,房信胜,王勇,郝俊凯,马伟伟,焦天颖. 中国中药杂志. 2010(24)
[8]铝对小麦根尖细胞壁过氧化物酶活性和过氧化氢含量的影响[J]. 李刚,徐芳杰,蒋思丝,章永松,林咸永. 植物营养与肥料学报. 2010(04)
[9]生物芯片技术及其应用研究[J]. 王颖. 科学教育. 2010(01)
[10]浅谈我国南方大豆产业的发展策略[J]. 王利群,赵政文,李立. 湖南农业科学. 2009(05)
博士论文
[1]基于潘那利番茄渐渗系发掘干旱胁迫响应基因及功能分析[D]. 弓鹏娟.华中农业大学 2010
硕士论文
[1]我国大豆种质资源耐铝毒性的变异、遗传与基因定位的研究[D]. 齐波.南京农业大学 2007
本文编号：3289771
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－３本研究的技术路线图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｄｅｓｉｇｎ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｓｔｕｄｙ??
??１．２．１０数据处理??用Ｏｒｉｇｉｎ９．０软件进行实验数据的整理、统计分析及作图。差异显著性分析釆用??ｅｘｃｅｌ?的?Ｓｔｕｄｅｎｔ＇ｓ?ｔ?ｔｅｓｔ。??２结果与分析??２．１铝毒胁迫对大豆幼苗的影响??２．１．１铝毒胁迫对大豆萌发和根长的影响??根据本实验室前人的研究，处理大豆适宜的铝浓度为２５＾Ｍ，为了探讨不同铝处??理浓度是否影响大豆萌发和根伸长，设置了?３个浓度梯度，分别为对照０及１２．５、２５、??５０ｊｘＭ，对其发芽天数，发芽率，根长等进行统计测量，结果如图２－１，０、１２．５、２５＾Ｍ??的铝处理发芽率为１００％，?５（ＶＭ的为９９％，无明显差别。发芽长度有明显差别，对照??和各个铝处理下ＫＦ的根长都显著高于ＧＦ。为了消除品种间的差异，用根长比用衡量??铝处理的影响，结果显示在铝处理浓度为１２．５＾Ｍ时两个品种间差异显著，在２５ｐＭ??差异极显著。说明低浓度的铝处理对大豆萌发天数和萌发率影响较小，但会显著抑制??大豆根的伸长，特别是感铝品种。但超过一定浓度（５０ＰＭ）时，铝处理对两个品种??的伸长显著抑制。??Ｂ＇〇〇?￡＾°ｒ?■，??Ｏｎ?Ｌ．．．ＳＢＨ???ＨＩ??＾???０?０－?＾?????〇．〇???＾????０?１２．５?２５?５０?０?１２．５?２５?５０?１２．５?２５?５０??Ａ１?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（｜ｘＭ）??图２－１不同浓度的Ａ１Ｃ１３处理对不同大豆品种萌发和根长的影响??Ｓ：?ＧＦ，Ｔ：?ＫＦ；?Ｘ轴代表处理浓度（ｐＭ）?Ａ：种子发芽率；Ｂ：在不同铝浓度下两个品种根长；??Ｃ：铝处理下根长与对照的比
?招毒胁迫下大豆根部的生理和表达濟特征及耐铝毒相关Ｍｒ￡基因的功能分析???２．１．２铝毒胁迫对不同大豆品种根相对伸长率（ＲＲＧ）的影响??萌发３天的耐铝品种ＫＦ和感铝品种ＧＦ铝处理在不同时间点进行比较，用ＲＲＧ??作为指标，结果如图２－２，两个品种相对根长随着铝处理时间有变小趋势，ＫＦ的ＲＲＧ??在６ｈ时为０．５４，到１２ｈ时减少到０．４５，而２４ｈ降低至０．４４，感铝品种ＧＦ的根长在３??个处理时间受抑制很显著，ＲＲＧ由６ｈ时的０．４０减少到０．１８，２４ｈ低至０．１４。且感铝??品种的相对伸长率在３个时间点显著低于耐铝品种ＫＦ，随着处理时间二者的差异性??也显著增加，６ｈ时两个品种差异显著（Ｐ＜?０．０５），１２，２４ｈ为极显著差异（Ｐ＜?０．０１）。??〇．７?［?．?？??０．６?－?Ｔ?匚—ｓ??．１４??°＇°?６ｈ?１２ｈ?２４ｈ??Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ??图２－２对照和铝处理（２５?ｐＭＡｌＣ１３，?ｐＨ?＝?４．３）下不同时间点的ＲＲＧ??铝浓度为０、２５＾ＭＡＩＣｌ３，ｐＨ?＝?４．３，?３个处理时间点为６，１２，２４ｈ。３次生物学重复，每个重复６株??苗，ｓｔｕｄｅｎｔ’ｓｔ－ｔｅｓｔ?测验，＊?显著性?ＰｃＯ．ＯＳ；＊＊?显著性户＜０．０１。Ｔ：?ＫＦ；?Ｓ：?ＧＦ?（下同）??Ｆｉｇ．２－２?ＲＲＧ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｏｙｂｅａｎ?ｃｕｌｔｉｖａｒｓ?ｅｘｐｏｓｉｎｇ?ｔｏ?Ａ１?ｓｔｒｅｓｓ?ｏｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｉｍｅ??Ｒｅｌａｔｉｖｅ?ｒｏｏｔ?ｇｒｏｗｔｈ?（ＲＲＧ）?ｏｆ?Ｔ?ａｎｄ?Ｓ?ａｔ?６，１２，?ａｎｄ?２４ｈ?ｕｎｄｅｒ?Ａ１?ｓｔｒｅ
【参考文献】：
期刊论文
[1]大豆耐铝毒候选基因GmSTOP1的克隆与表达分析[J]. 丛亚辉,王婷婷,柳聚阁,王宁,高萌萌,李艳,盖钧镒. 作物学报. 2015(12)
[2]NO和H2O2对大豆幼苗铝毒害的缓解效应及其相互作用[J]. 宋洪明,邢承华,吴坤,王芳妹,何贞泉,蔡妙珍. 环境科学研究. 2014(09)
[3]铝胁迫对花生根系生长和生理特性的影响[J]. 徐芬芬,程诗雨,田玉清. 河南农业科学. 2014(09)
[4]喷施IAA对紫花苜蓿幼苗铝毒害的缓解作用[J]. 任晓燕,周鹏,安渊. 草业科学. 2014(07)
[5]外源IAA增强丹波黑大豆抗铝性的生理机制[J]. 王平,陈东杰,李昆志,陈丽梅,陈宣钦,年洪娟,陈奇. 西北植物学报. 2014(01)
[6]NO和H2O2诱导大豆根尖和边缘细胞耐铝反应的作用[J]. 王芳妹,蔡妙珍,张淑娜,王宁,李华飞,胡雪娜,虞舒航. 植物生态学报. 2011(09)
[7]铝处理对桔梗种子萌发和幼苗生理的影响[J]. 祝丽香,王建华,房信胜,王勇,郝俊凯,马伟伟,焦天颖. 中国中药杂志. 2010(24)
[8]铝对小麦根尖细胞壁过氧化物酶活性和过氧化氢含量的影响[J]. 李刚,徐芳杰,蒋思丝,章永松,林咸永. 植物营养与肥料学报. 2010(04)
[9]生物芯片技术及其应用研究[J]. 王颖. 科学教育. 2010(01)
[10]浅谈我国南方大豆产业的发展策略[J]. 王利群,赵政文,李立. 湖南农业科学. 2009(05)
博士论文
[1]基于潘那利番茄渐渗系发掘干旱胁迫响应基因及功能分析[D]. 弓鹏娟.华中农业大学 2010
硕士论文
[1]我国大豆种质资源耐铝毒性的变异、遗传与基因定位的研究[D]. 齐波.南京农业大学 2007
本文编号：3289771
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3289771.html
最近更新
教材专著
