玉米根系响应铝胁迫的差异性生长反应和耐铝突变体的鉴定及功能分析
发布时间：2021-07-31 06:23
根系是植物吸收水分和养分的主要器官,对植物的生长发育和逆境适应起着非常重要的作用。植物通过改变根系的结构或生长方向,可以使植物能够更好的适应各种逆境条件。植物响应其周围环境的变化而表现出根系构型的改变是根可塑性生长发育的重要体现。因此,深入研究植物根的可塑性生长发育不仅具有重要的科学意义,也为将来基于根型改良的作物育种提供重要理论基础。自然界的根系可以分为两大类,一类是以模式植物拟南芥为代表的直根系:另外一类是以重要粮食作物水稻或玉米为代表的须根系。尽管过去多年来以拟南芥为模式植物对植物根可塑性生长发育的研究取得了长足进展,但我们对须根系比如玉米根的可塑性生长发育分子调控机理的研究有待于进一步加强。玉米根系是典型的须根系,由主根（primary root,PR）和种子根（seminal root,SR）、茎生根（或节根）以及上述三种根上长出的侧根（lateral root）及根毛组成,茎生根又包括地下部冠根（crown root,CR）和地上部支持根（brace root）。有些自交系（如W22）在中胚轴上还会长出一些的不定根（adventitious root）。玉米不同类型的根是在...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２玉米不同根型在出现的时间和伸长的速度方面存在明显差异（Ｔａｉ?２０１６）
?山东大学博士学位论文???４结果与分析??４．１玉米不同根型（ＰＲ、ＣＲ和ＳＲ）具有不同的解剖结构??ＰＲ在萌发后１－２天内顶破胚根鞘开始伸长，ＳＲ在萌发后４－６天开始长出并??伸长，０１１在丨０天左右在胚芽鞘节开始长出（丁３丨６１３１．，２０１６）。？１＾是种子最先形??成的根，也是最早从胚上长出，长出后往下伸长；ＳＲ则是从胚的盾片节上长出，??而ＣＲ则是从莲的地下部的节上长出（Ｈｏｃｈｈｏｌｄｉｎｇｅｒ?ｅｔ?ａｌ．，?２００４；?Ｈｏｃｈｈｏｌｄｉｎｇｅｒ，??２００８；Ｏｒｍａｎ－Ｌｉｇｅｚａｅｔａ］．，２０１３）。所以从时间和空间上，ＰＲ、ＣＲ和ＳＲ存在着明??显的差异。??为了探究玉米根系不同类型的根之间在结构上有哪些不同，我们用玉米自交??系Ｂ７３进行实验。待培养的玉米幼苗三种根（ＰＲ、ＣＲ和ＳＲ）分别长到４?ｃｍ左??右的时候，取三种不同根的根尖３厘米（包括分生区（ＭＺ）、伸长区（ＥＺ）和??部分成熟区（ＤＺ））进行石蜡切片，横切和纵切观察根尖横向和纵向的结构。我??们发现三种根的结构具有明显的差异（图２－１和图２－２）。无论在ＭＺ、ＥＺ还是??Ａ?Ｐｒｉｍａｒｙ?ｒｏｏｔ?Ｃｒｏｗｎ?ｒｏｏｔ?Ｓｅｍｉｎａｌ?ｒｏｏｔ?Ｂ??ｆｌ細??—一，倉?４／??图２－１玉米不同根型的纵向结构。??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｒｏｏｔ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｍａｉｚｅ．??（Ａ）?ＰＲ、ＣＲ和ＳＲ根尖的纵切结构。黄色椭圆代表静止中心（ＱＣ）。??（Ｂ）?ＰＲ、ＣＲ和ＳＲ不同区域的直径统计。??２９??
?山东大学博士学位论文???ＤＺ，?ＳＲ的直径都小于ＰＲ和ＣＲ，且ＣＲ在三个区域的直径都大于ＰＲ，在各个??区段的直径方面，ＰＲ和ＣＲ更为相近（图２－１?Ａ和Ｂ），这与Ｔａｉ?（２０１５）的观??测结果是一致的。三种根的ＱＣ?（Ｑｕｉｅｎｔ?Ｃｅｎｔｅｒ，?８００－１５００个细胞）细胞都比拟??南芥ＱＣ细胞（４个细胞）多（图２－１?Ａ）。玉米根系的横切结构显示，在根的三??个区段（ＭＺ、ＥＺ和ＤＺ），ＣＲ的后生木质部导管数量明显多于ＰＲ和ＳＲ相应导??管的数量，并且ＰＲ和ＳＲ的导管数量更接近（图２－２?Ａ和Ｂ），这与Ｔａｉ?（２０１５）??的结果类似。??Ａ?ＥＺ?ＭＺ?Ｂ??１?＿?．魏。＾哗??图２－２玉米不Ｎ根型的横向结构。??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｄｉｌ＇ｉ＇ｅｒｅｎｔ?ｒｏｏｔ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｍａｉｚｅ．??（Ａ）?ＰＲ、ＣＲ和ＳＲ根尖的横切结构。??（Ｂ）?ＰＲ、ＣＲ和ＳＲ不同区域的导管数量统计。??３０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]生长素响应因子与植物的生长发育[J]. 刘振华,于延冲,向凤宁. 遗传. 2011(12)
[2]Identification and characterization of new plant microRNAs using EST analysis[J]. George P.COBB1,Todd A.ANDERSON. Cell Research. 2005(05)
本文编号：3312947
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２玉米不同根型在出现的时间和伸长的速度方面存在明显差异（Ｔａｉ?２０１６）
?山东大学博士学位论文???４结果与分析??４．１玉米不同根型（ＰＲ、ＣＲ和ＳＲ）具有不同的解剖结构??ＰＲ在萌发后１－２天内顶破胚根鞘开始伸长，ＳＲ在萌发后４－６天开始长出并??伸长，０１１在丨０天左右在胚芽鞘节开始长出（丁３丨６１３１．，２０１６）。？１＾是种子最先形??成的根，也是最早从胚上长出，长出后往下伸长；ＳＲ则是从胚的盾片节上长出，??而ＣＲ则是从莲的地下部的节上长出（Ｈｏｃｈｈｏｌｄｉｎｇｅｒ?ｅｔ?ａｌ．，?２００４；?Ｈｏｃｈｈｏｌｄｉｎｇｅｒ，??２００８；Ｏｒｍａｎ－Ｌｉｇｅｚａｅｔａ］．，２０１３）。所以从时间和空间上，ＰＲ、ＣＲ和ＳＲ存在着明??显的差异。??为了探究玉米根系不同类型的根之间在结构上有哪些不同，我们用玉米自交??系Ｂ７３进行实验。待培养的玉米幼苗三种根（ＰＲ、ＣＲ和ＳＲ）分别长到４?ｃｍ左??右的时候，取三种不同根的根尖３厘米（包括分生区（ＭＺ）、伸长区（ＥＺ）和??部分成熟区（ＤＺ））进行石蜡切片，横切和纵切观察根尖横向和纵向的结构。我??们发现三种根的结构具有明显的差异（图２－１和图２－２）。无论在ＭＺ、ＥＺ还是??Ａ?Ｐｒｉｍａｒｙ?ｒｏｏｔ?Ｃｒｏｗｎ?ｒｏｏｔ?Ｓｅｍｉｎａｌ?ｒｏｏｔ?Ｂ??ｆｌ細??—一，倉?４／??图２－１玉米不同根型的纵向结构。??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｒｏｏｔ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｍａｉｚｅ．??（Ａ）?ＰＲ、ＣＲ和ＳＲ根尖的纵切结构。黄色椭圆代表静止中心（ＱＣ）。??（Ｂ）?ＰＲ、ＣＲ和ＳＲ不同区域的直径统计。??２９??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]生长素响应因子与植物的生长发育[J]. 刘振华,于延冲,向凤宁. 遗传. 2011(12)
[2]Identification and characterization of new plant microRNAs using EST analysis[J]. George P.COBB1,Todd A.ANDERSON. Cell Research. 2005(05)
本文编号：3312947
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