NaCl在共表达ZxNHX和ZxVP1-1转基因紫花苜蓿（Medicago sativa L.）响应渗透胁迫中的生理功能

发布时间：2023-06-03 08:11

　　干旱和盐渍化是限制豆科牧草紫花苜蓿(Medicago sativa L.)产量的重要因素。前期研究发现,50mM NaCl不仅促进多浆旱生植物霸王(Zygophyllum xanthoxylum)的生长,而且能缓解干旱对植株造成的伤害,这与霸王可通过液泡膜Na⁺/H⁺逆向转运蛋白(NHX)和H⁺-焦磷酸酶(VP)区域化高浓度的Na⁺有关。我们将霸王ZxNHX和ZxVP1-1基因导入了紫花苜蓿,转基因株系的耐盐性、抗旱性和牧草品质都显著提高。然而,对NaCl在转基因紫花苜蓿抗渗透胁迫中的生理功能尚不明确。鉴于此,本研究选用-0.135MPa、-0.27MPa的渗透胁迫和50mM NaCl(渗透势约等于-0.27MPa)处理紫花苜蓿转基因株系(GM)及其野生型植株(WT),对比分析其响应NaCl时的生理指标,得到如下主要结果:(1)50mM NaCl处理下,GM植株的净光合速率是其在-0.27MPa下的3.2倍,甚至比对照高出38.4%;但与对照相比,50mM NaCl并没有显著提高WT植株的净光合速率...

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Abstract
第一章 引言
第二章 国内外研究进展
    2.1 液泡膜上离子通道及转运蛋白的功能
        2.1.1 液泡膜焦磷酸酶(H⁺-PPase)功能
        2.1.2 液泡膜Na⁺/H⁺逆向转运蛋白功能
        2.1.3 液泡膜上的其它离子通道及转运蛋白
    2.2 植物对干旱信号和盐信号的响应
        2.2.1 植物对干旱信号的响应
        2.2.2 植物对盐信号的响应
    2.3 干旱影响植物形态及生理过程
        2.3.1 干旱与光合作用
        2.3.2 干旱与水分平衡
        2.3.3 干旱与叶片发育
        2.3.4 干旱与根系发育
        2.3.5 干旱与代谢过程
        2.3.6 干旱与渗透调节
    2.4 盐生植物与Na⁺的有益作用
        2.4.1 盐生植物特点及其耐盐机制
        2.4.2 Na⁺对植物的有益作用
    2.5 离子胁迫与渗透胁迫
第三章 NaCl在共表达ZxNHX和ZxVP1-1 转基因紫花苜蓿(Medicago sativa L.)响应渗透胁迫中的生理功能分析
    3.1 材料与处理方法
    3.2 实验方法
        3.2.1 净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的测定
        3.2.2 叶片相对含水量的测定
        3.2.3 叶绿素含量的测定
        3.2.4 叶片相对质膜透性的测定
        3.2.5 叶片脯氨酸含量的测定
        3.2.6 根、茎和叶片Na⁺和K⁺离子含量的测定及Na⁺净吸收速率的计算
        3.2.7 叶片Cl-的测定
        3.2.8 离子和脯氨酸对叶片渗透势贡献的计算
        3.2.9 根系活力的测定
        3.2.10 根、茎和叶片干鲜重的测定
        3.2.11 数据分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 50mM NaCl促进GM植株的生长
        3.3.2 50mM NaCl显著缓解渗透胁迫对GM植株光合作用的抑制
        3.3.3 GM植株总叶绿素含量与叶面积高于WT植株
        3.3.4 50mM NaCl显著缓解渗透胁迫对GM植株膜的伤害
        3.3.5 GM植株叶片积累Na⁺的同时维持K⁺的稳定
        3.3.6 Na⁺和K⁺对GM植株叶片渗透势的贡献增高
    3.4 讨论
        3.4.1 NaCl提高GM植株光合作用和生物量
        3.4.2 GM植株以Na⁺和K⁺为廉价的渗透调节物质
        3.4.3 NaCl显著缓解渗透胁迫对根的伤害
第四章 结论
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3828966