基于组学技术研究ABA促进东南景天Cd积累的相关机制
发布时间：2021-11-14 12:19
东南景天（Sedum alfredii）作为镉（Cd）和锌（Zn）超积累植物,在农田重金属污染土壤修复中发挥重要的作用。与许多超积累植物一样,东南景天生长周期长、生物量低等特点限制了其在土壤污染修复实践中的应用。因此增加东南景天地上部Cd积累,提高东南景天植物提取效率,对促进东南景天在植物修复中的应用具有积极的意义。植物激素作为植物生长调节剂,在农业生产中被广泛应用,脱落酸（ABA）是一种植物逆境响应激素,多数研究表明ABA可抑制植物对Cd的吸收和积累,缓解由Cd造成的毒害作用。本课题组前期研究发现ABA促进东南景天对Cd的积累,这可能是超积累植物超量吸收和积累重金属的一个特殊机制,但类似研究极少见到报道。本文以超积累植物东南景天为材料,系统分析ABA与Cd对东南景天Cd积累的影响规律,再进一步通过转录组、代谢组和离子组分析技术,从系统水平探索ABA促进东南景天Cd积累的调控规律,相关研究结果不仅为深入揭示东南景天超积累机制研究提供新的思路,同时也为扩展东南景天在重金属污染土壤植物修复实践中的应用奠定基础。本文研究结果如下:（1）ABA对东南景天地上部Cd积累影响存在着剂量效应。在0....
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：183 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
研究技术路线
广西大学博士学位论文基于组学技术研究ABA促进东南景天Cd积累的相关机制23CAT活性与150-CK相比，显著降低了32.50%，而在根中，无显著差异。图2-4不同Cd浓度处理对ABA处理下东南景天内抗性酶活性的影响注：(A)地上部SOD酶活性;(B)根SOD酶活性;(C)地上部CAT酶活性;(D)根CAT酶活性;(E)地上部POD酶活性;(F)根POD酶活性。Fig.2-4EffectsofdifferentCdconcentrationstreatmentontheofantioxidantenzymesactivityS.alfrediiunderABAtreatmentNote:(A)ShootsSODactivity;(B)RootsSODactivity;(C)ShootsCATactivity;(D)RootsCATactivity;(E)ShootsPODactivity;(F)RootsPODactivity.对于POD活性（图2-5E，F），无外源ABA下，根中POD活性随Cd处理浓度的提高而增加。在施用ABA条件下，根中POD活性随Cd处理浓度增加表现出先升后降的变化趋势，而在地上部中POD活性不随Cd处理浓度的变化而变化。75-ABA处理地上部与根中POD活性与75-CK相比，显著降低了15.00%，而在地上部中，无显著差异。100-ABA处理地上部POD活性与100-CK相比，显著降低了26.77%，但根中显著提高了17.10%。150-ABA处理地上部与根中POD活性与150-CK相比，显著降低了51.91%和27.82%。
广西大学博士学位论文基于组学技术研究ABA促进东南景天Cd积累的相关机制242.2.10不同Cd浓度处理对0.2mg/LABA处理下东南景天ROS含量的影响活性氧簇（ROS）可表征Cd处理下东南景天所受到的胁迫水平。本研究测定了Cd梯度实验中各处理的H2O2及O2-含量（图2-5）。图2-5不同Cd浓度处理对ABA处理下东南景天内ROS含量的影响注：(A)地上部H2O2含量;(B)根H2O2含量;(C)地上部O2-含量;(D)根O2-含量。Fig.2-5EffectsofdifferentCdconcentrationstreatmentontheofROSconcentrationS.alfrediiunderABAtreatmentNote:(A)H2O2concentrationinshoots;(B)H2O2concentrationinroots;(C)O2-concentrationinshoots;(D)O2-concentrationinroots.对于H2O2含量（图2-5A，B），无外源ABA下，地上部与根中H2O2含量随Cd处理浓度的提高而增加。外源ABA处理下，地上部与根中H2O2含量均随Cd处理浓度的提高显著
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析农田土壤重金属污染及修复技术[J]. 张猛. 农业与技术. 2020(01)
[2]农田土壤重金属污染现状及修复技巧探讨[J]. 杨启豪. 科学技术创新. 2019(31)
[3]水稻锌铁转运蛋白ZIP基因家族研究进展[J]. 孟璐,孙亮,谭龙涛. 遗传. 2018(01)
[4]钙与脱落酸对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合及相关酶活性的影响[J]. 陈露露,王秀峰,刘美,杨凤娟,史庆华,魏珉,李清明. 应用生态学报. 2016(12)
[5]植物中C1半胱氨酸蛋白酶的研究进展[J]. 刘回民,陈方奇,刘景圣. 食品工业. 2014(12)
[6]不同生长调节剂对东南景天镉积累的影响[J]. 何冰,陆覃昱,李彦彦,陈小勤,王学礼,顾明华. 农业环境科学学报. 2014(08)
[7]全国土壤污染状况调查公报正式公布[J]. 中国环境管理. 2014(02)
[8]苹果实生树个体发育不同阶段叶片H2O2含量及相关酶活性的变化[J]. 郑飞雪,张新忠,王忆,韩振海. 果树学报. 2013(05)
[9]代谢组学技术及其研究进展[J]. 王晶,汤柳英,杨杏芬,高燕红,许瑛华. 中国卫生检验杂志. 2013(04)
[10]钾素对食用型甘薯糖代谢相关酶活性的影响[J]. 柳洪鹃,史春余,张立明,张海峰,王振振,柴沙沙. 植物营养与肥料学报. 2012(03)
博士论文
[1]CO2富集与光强互作对番茄光合碳同化的影响及代谢组研究[D]. 潘铜华.西北农林科技大学 2019
[2]光与激素调控不同色泽甜樱桃果实花色苷合成机理初探[D]. 郭萧.中国农业大学 2019
[3]镉、铅胁迫下东南景天根系分泌物的代谢组学研究[D]. 罗庆.东北大学 2016
[4]超积累东南景天转录组学分析与ZIP家族基因功能研究[D]. 高峻.浙江大学 2013
[5]拟南芥植物代谢组学及金银花代谢产物抗炎活性研究[D]. 赵洪芝.南开大学 2012
本文编号：3494626
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：183 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
研究技术路线
广西大学博士学位论文基于组学技术研究ABA促进东南景天Cd积累的相关机制23CAT活性与150-CK相比，显著降低了32.50%，而在根中，无显著差异。图2-4不同Cd浓度处理对ABA处理下东南景天内抗性酶活性的影响注：(A)地上部SOD酶活性;(B)根SOD酶活性;(C)地上部CAT酶活性;(D)根CAT酶活性;(E)地上部POD酶活性;(F)根POD酶活性。Fig.2-4EffectsofdifferentCdconcentrationstreatmentontheofantioxidantenzymesactivityS.alfrediiunderABAtreatmentNote:(A)ShootsSODactivity;(B)RootsSODactivity;(C)ShootsCATactivity;(D)RootsCATactivity;(E)ShootsPODactivity;(F)RootsPODactivity.对于POD活性（图2-5E，F），无外源ABA下，根中POD活性随Cd处理浓度的提高而增加。在施用ABA条件下，根中POD活性随Cd处理浓度增加表现出先升后降的变化趋势，而在地上部中POD活性不随Cd处理浓度的变化而变化。75-ABA处理地上部与根中POD活性与75-CK相比，显著降低了15.00%，而在地上部中，无显著差异。100-ABA处理地上部POD活性与100-CK相比，显著降低了26.77%，但根中显著提高了17.10%。150-ABA处理地上部与根中POD活性与150-CK相比，显著降低了51.91%和27.82%。
广西大学博士学位论文基于组学技术研究ABA促进东南景天Cd积累的相关机制242.2.10不同Cd浓度处理对0.2mg/LABA处理下东南景天ROS含量的影响活性氧簇（ROS）可表征Cd处理下东南景天所受到的胁迫水平。本研究测定了Cd梯度实验中各处理的H2O2及O2-含量（图2-5）。图2-5不同Cd浓度处理对ABA处理下东南景天内ROS含量的影响注：(A)地上部H2O2含量;(B)根H2O2含量;(C)地上部O2-含量;(D)根O2-含量。Fig.2-5EffectsofdifferentCdconcentrationstreatmentontheofROSconcentrationS.alfrediiunderABAtreatmentNote:(A)H2O2concentrationinshoots;(B)H2O2concentrationinroots;(C)O2-concentrationinshoots;(D)O2-concentrationinroots.对于H2O2含量（图2-5A，B），无外源ABA下，地上部与根中H2O2含量随Cd处理浓度的提高而增加。外源ABA处理下，地上部与根中H2O2含量均随Cd处理浓度的提高显著
【参考文献】：
期刊论文
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[3]水稻锌铁转运蛋白ZIP基因家族研究进展[J]. 孟璐,孙亮,谭龙涛. 遗传. 2018(01)
[4]钙与脱落酸对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合及相关酶活性的影响[J]. 陈露露,王秀峰,刘美,杨凤娟,史庆华,魏珉,李清明. 应用生态学报. 2016(12)
[5]植物中C1半胱氨酸蛋白酶的研究进展[J]. 刘回民,陈方奇,刘景圣. 食品工业. 2014(12)
[6]不同生长调节剂对东南景天镉积累的影响[J]. 何冰,陆覃昱,李彦彦,陈小勤,王学礼,顾明华. 农业环境科学学报. 2014(08)
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[8]苹果实生树个体发育不同阶段叶片H2O2含量及相关酶活性的变化[J]. 郑飞雪,张新忠,王忆,韩振海. 果树学报. 2013(05)
[9]代谢组学技术及其研究进展[J]. 王晶,汤柳英,杨杏芬,高燕红,许瑛华. 中国卫生检验杂志. 2013(04)
[10]钾素对食用型甘薯糖代谢相关酶活性的影响[J]. 柳洪鹃,史春余,张立明,张海峰,王振振,柴沙沙. 植物营养与肥料学报. 2012(03)
博士论文
[1]CO2富集与光强互作对番茄光合碳同化的影响及代谢组研究[D]. 潘铜华.西北农林科技大学 2019
[2]光与激素调控不同色泽甜樱桃果实花色苷合成机理初探[D]. 郭萧.中国农业大学 2019
[3]镉、铅胁迫下东南景天根系分泌物的代谢组学研究[D]. 罗庆.东北大学 2016
[4]超积累东南景天转录组学分析与ZIP家族基因功能研究[D]. 高峻.浙江大学 2013
[5]拟南芥植物代谢组学及金银花代谢产物抗炎活性研究[D]. 赵洪芝.南开大学 2012
本文编号：3494626
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