基于代谢组学野大豆（Glycine soja Sieb.et Zucc.）耐旱机制研究

发布时间：2024-04-27 22:11

　　干旱胁迫是农作物生产力的主要限制因素。近年来,随着自然环境的不断变化,干旱面积越来越大,严重制约了农业的发展。野大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)是一种优良的种质资源,对于不利的环境条件具有较高的耐受性。然而野大豆对水的需求量较高,水分会直接影响到野大豆幼苗的生长发育。因此,基于代谢组学研究耐旱型野大豆的抗旱机制具有重要意义。本研究通过聚乙二醇-6000-模拟干旱胁迫实验,对普通型野大豆和耐旱型野大豆幼苗进行14天的干旱胁迫处理。分析了这两种生态型野大豆对照组和干旱胁迫处理组的生长参数和代谢组学之间的变化。利用基于气相色谱-质谱联用技术的代谢组学分析了普通型野大豆和耐旱型野大豆幼苗叶片对干旱胁迫的代谢组学响应的差异,揭示了耐旱型野大豆抵御干旱胁迫的机制。通过代谢组学分析显示,在模拟干旱胁迫处理下,与对照组相比,耐旱型野大豆幼苗叶片中的糖和多元醇类、氨基酸类等代谢物含量显著高于普通型野大豆,这些代谢物包括甘露醇、山梨糖醇、甘氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、β-丙氨酸和甲硫氨酸。在模拟干旱胁迫下,与对照组相比,三羧酸循环在耐旱型野大豆幼苗叶片中增强,而在普通型野大豆幼苗叶...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一节 前言
    1.1 干旱概述
    1.2 野大豆概述
        1.2.1 野大豆生物学概述
        1.2.2 野大豆种质资源价值
    1.3 植物抗旱生理研究进展
        1.3.1 干旱胁迫对植物的伤害
        1.3.2 植物耐旱的适应机制
    1.4 野大豆耐旱的研究进展
    1.5 代谢组学研究进展
        1.5.1 代谢组学概念
        1.5.2 代谢组学的测试平台
        1.5.3 代谢组学的数据分析方法
        1.5.4 代谢组学在植物干旱胁迫研究中的应用
    1.6 拟解决的科学问题及研究意义
第二节 材料与方法
    2.1 实验设计
        2.1.1 实验材料培养
        2.1.2 胁迫处理
    2.2 生长参数的测定
        2.2.1 生物量的测定
        2.2.2 相对生长率的计算
        2.2.3 含水量的计算
        2.2.4 数据分析
    2.3 代谢组学分析
        2.3.1 代谢物的提取
        2.3.2 代谢物的衍生化
        2.3.3 代谢物的检测
        2.3.4 实验数据统计分析
第三节 结果分析与讨论
    3.1 干旱胁迫对野大豆生长参数的影响
        3.1.1 株高、根长变化
        3.1.2 生物量变化
        3.1.3 相对生长率变化
        3.1.4 含水量变化
        3.1.5 讨论
    3.2 代谢组学概况
        3.2.1 主成份分析(PCA)
        3.2.2 载荷图(loading plot)
        3.2.3 代谢组学主要代谢物筛选
        3.2.4 讨论
    3.3 干旱胁迫下代谢物种类、数量、代谢通路的变化
        3.3.1 参与TCA循环代谢物变化
        3.3.2 参与糖酵解代谢物变化
        3.3.3 参与戊糖磷酸途径代谢物变化
        3.3.4 参与乙醛酸循环代谢物变化
        3.3.5 糖和多元醇类代谢物变化
        3.3.6 氨基酸类代谢物变化
        3.3.7 脂肪酸类代谢物变化
        3.3.8 有机酸类代谢物变化
        3.3.9 次生抗氧化类代谢物变化
        3.3.10 讨论
第四节 结论
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文及著作情况



本文编号：3965780