外源亚精胺调控苹果砧木不定根发生的效应及相关生理分子机制
发布时间：2021-02-25 22:03
不定根诱导是苹果矮化砧木繁育的关键环节,在调控不定根发生方面,苹果中相关研究多集中生长素等传统五大激素上,有关多胺等新型激素对不定根诱导调控研究较为薄弱,鉴于此,本研究以苹果砧木‘圆叶海棠’（Malus prunifolia var.ringo）组培苗为主要试材,进行外源亚精胺处理,研究亚精胺调控苹果砧木不定根发生的调控效应,解析内源激素变化规律,检测相关基因转录表达水平的改变,筛选关键基因,并利用烟草异源表达系统分析其调控不定根发生的功能,为苹果产业中苹果砧木的高效繁育提供理论指导。主要研究结果如下:1. 外源亚精胺处理后,根据不定根形成过程中的解剖学观察结果发现亚精胺处理促进了苹果砧木‘圆叶海棠’的不定根形成,诱导了内源激素生长素（IAA）和玉米素（ZR）在1d、3d和8d的含量上升,内源激素脱落酸（ABA）和赤霉素（GA3）在3d时显著下降。亚精胺处理促进了亚精胺（Spd）信号通路基因Md SAMDC1,Md PAO和Md SPDS6的相对表达,提高了生长素通路基因Md ARF7,Md ARF19,Md IAA3,Md IAA14和Md IAA23的表达,促...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
处理30天后，苹果砧木基部AR形成的形态学观察Fig2-2MorphologicalobservationsofARformationinbasalpartofMalusprunifoliavar.ringo
西北农林科技大学硕士学位论文122.2结果与分析2.2.1亚精胺处理对不同基因型苹果的不定根形成的影响用亚精胺处理基因型苹果如‘M26’、‘SH6’、‘GL3’和‘圆叶海棠’的试验。培养30天后，不定根表型如下图2-1所示。生根能力较好的‘圆叶海棠’品种的组培苗组中不定根最长，数目最多，而生根能力较差的‘SH6’和‘M26’品种的组培苗组中生根率很低且不定根数目较少、根长较短。图2-1外源亚精胺处理30天不同基因型苹果茎基部AR形成的形态学观察Fig2-1MorphologicalobservationsofARformationinbasalpartofdifferentapplesafter30daysoftreatments2.2.2Spd，IBA及其抑制剂对苹果不定根形成的影响将组培幼苗在含1mg/LIBA，1mg/LIBA+103mol/LD-Arg，2×105mol/LSpd，2×105mol/LSpd+2×105mol/LNPA，2×105mol/LSpd+1mg/LIBA的五组生根培养基上培养30天。不定根表型结果如下图2-2所示。IBA处理组中的不定根比Spd处理组中形成的不定根更粗。相较于IBA+D-Arg处理组，IBA处理组中的不定根也更长。IBA+D-Arg处理组中的组培苗不定根比IBA处理组和Spd处理组的不定根都更短小，并且比Spd处理组中的不定根更粗。与IBA处理组和IBA+D-Arg处理组相比，Spd处理组的不定根会更长且更细。Spd+NPA处理组没有生根。Spd+IBA这一组处理中显示出粗而长的不定根。图2-2处理30天后，苹果砧木基部AR形成的形态学观察Fig2-2MorphologicalobservationsofARformationinbasalpartofMalusprunifoliavar.ringoapplerootstockafter30daysoftreatments
第二章外源亚精胺调控砧木‘圆叶海棠’不定根发生的效应132.2.3不定根形态变化观察试验观察到Spd处理对AR形成过程的影响。对照组的表型用于所有实验测量参数的空白对照。Spd处理第8天后，能看见茎基部的AR发生，而对照组中并没有出现AR（图2-3A）。16天后，与未经Spd处理的组相比，经Spd处理过的组培苗产生的AR明显增加（图2-3A）。运用石蜡包埋的切片样品进行AR形成过程中的解剖学观察，并使用光学显微镜（NikonEclipseE100）观察茎基部不定根的变化。解剖学观察结果如图2-3B所示。在0天的切片横截面上，显示出皮质（co），髓实质（pi）和血管环（r）的存在。在第5天，能看见具有密集细胞质和大细胞核的小细胞（smallcellswithadensecytoplasmandalargenucleus），即发育中的根分生组织的分生细胞（meristematiccells，mc）。8天后，在含有Spd的生根培养基中出现的第一根分生组织（firstrootmeristems，me）比对照组中的多。在第11天，Spd处理组中的包含根皮层的根体细胞数（cellsoftherootbodycontainingrootcortex，ro）比对照组多。16天后，用Spd处理过的植物中显示出比对照组明显更多的AR（图2-3A）。图2-3‘圆叶海棠’中ARs形成过程中的形态学观察(A)和解剖学观察(B)（Scalebars=100μm）Fig2-3Morphologicalobservations(A)andAnatomicalobservationsofARsformationinMalusprunifoliavar.ringoapplerootstock(Scalebars=100μminFig.B)
【参考文献】：
期刊论文
[1]渭北黄土高原苹果不同砧穗组合幼树根系发育和分布的特征[J]. 张东,张宝娟,李文强,马娟娟,檀鸣,杜俊兰,韩明玉. 园艺学报. 2016(04)
[2]大豆生长素响应因子基因GmARF17对胚轴生长发育的调控作用[J]. 李小平,曾庆发,张根生,赵娟,陈嬴男,尹佟明. 核农学报. 2015(09)
[3]苹果生长素响应因子（ARF）基因家族全基因组鉴定及表达分析[J]. 李慧峰,冉昆,何平,王海波,常源升,孙清荣,程来亮,李林光. 植物生理学报. 2015(07)
[4]多胺生物合成抑制剂D-精氨酸对拟南芥幼苗根系生长的影响[J]. 高红,陈春丽. 植物生理学报. 2013(10)
[5]山西省苹果矮砧栽培利用现状及发展建议[J]. 高敬东,杨廷桢,王骞,蔡华成,田建保. 山西果树. 2013(05)
[6]苹果砧木M9快繁技术的建立及试管苗生根进程解剖研究[J]. 余亮,王飞. 西北林学院学报. 2013(04)
[7]Production Method for Paraffin Section of Invasive Species of Bemisia tabaci[J]. Qiyun XU,Fanghua CHAI,Xincheng AN,Shichou HAN. Plant Diseases and Pests. 2012(02)
[8]植物多胺代谢途径研究进展[J]. 刘颖,王莹,龙萃,张志毅,庞晓明. 生物工程学报. 2011(02)
[9]我国矮砧苹果生产现状与发展缓慢的原因分析及建议[J]. 李丙智,韩明玉,张林森,雷小明. 烟台果树. 2010(02)
[10]我国苹果栽培模式的沿革与思考[J]. 孙建设. 农民科技培训. 2008(02)
博士论文
[1]苹果多胺和脯氨酸合成代谢相关基因的功能鉴定[D]. 王庆莲.山东农业大学 2009
硕士论文
[1]苹果砧木不定根发育转录组及候选基因MdRRs和MdCRFs筛选与表达分析[D]. 李珂.西北农林科技大学 2018
本文编号：3051644
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
处理30天后，苹果砧木基部AR形成的形态学观察Fig2-2MorphologicalobservationsofARformationinbasalpartofMalusprunifoliavar.ringo
西北农林科技大学硕士学位论文122.2结果与分析2.2.1亚精胺处理对不同基因型苹果的不定根形成的影响用亚精胺处理基因型苹果如‘M26’、‘SH6’、‘GL3’和‘圆叶海棠’的试验。培养30天后，不定根表型如下图2-1所示。生根能力较好的‘圆叶海棠’品种的组培苗组中不定根最长，数目最多，而生根能力较差的‘SH6’和‘M26’品种的组培苗组中生根率很低且不定根数目较少、根长较短。图2-1外源亚精胺处理30天不同基因型苹果茎基部AR形成的形态学观察Fig2-1MorphologicalobservationsofARformationinbasalpartofdifferentapplesafter30daysoftreatments2.2.2Spd，IBA及其抑制剂对苹果不定根形成的影响将组培幼苗在含1mg/LIBA，1mg/LIBA+103mol/LD-Arg，2×105mol/LSpd，2×105mol/LSpd+2×105mol/LNPA，2×105mol/LSpd+1mg/LIBA的五组生根培养基上培养30天。不定根表型结果如下图2-2所示。IBA处理组中的不定根比Spd处理组中形成的不定根更粗。相较于IBA+D-Arg处理组，IBA处理组中的不定根也更长。IBA+D-Arg处理组中的组培苗不定根比IBA处理组和Spd处理组的不定根都更短小，并且比Spd处理组中的不定根更粗。与IBA处理组和IBA+D-Arg处理组相比，Spd处理组的不定根会更长且更细。Spd+NPA处理组没有生根。Spd+IBA这一组处理中显示出粗而长的不定根。图2-2处理30天后，苹果砧木基部AR形成的形态学观察Fig2-2MorphologicalobservationsofARformationinbasalpartofMalusprunifoliavar.ringoapplerootstockafter30daysoftreatments
第二章外源亚精胺调控砧木‘圆叶海棠’不定根发生的效应132.2.3不定根形态变化观察试验观察到Spd处理对AR形成过程的影响。对照组的表型用于所有实验测量参数的空白对照。Spd处理第8天后，能看见茎基部的AR发生，而对照组中并没有出现AR（图2-3A）。16天后，与未经Spd处理的组相比，经Spd处理过的组培苗产生的AR明显增加（图2-3A）。运用石蜡包埋的切片样品进行AR形成过程中的解剖学观察，并使用光学显微镜（NikonEclipseE100）观察茎基部不定根的变化。解剖学观察结果如图2-3B所示。在0天的切片横截面上，显示出皮质（co），髓实质（pi）和血管环（r）的存在。在第5天，能看见具有密集细胞质和大细胞核的小细胞（smallcellswithadensecytoplasmandalargenucleus），即发育中的根分生组织的分生细胞（meristematiccells，mc）。8天后，在含有Spd的生根培养基中出现的第一根分生组织（firstrootmeristems，me）比对照组中的多。在第11天，Spd处理组中的包含根皮层的根体细胞数（cellsoftherootbodycontainingrootcortex，ro）比对照组多。16天后，用Spd处理过的植物中显示出比对照组明显更多的AR（图2-3A）。图2-3‘圆叶海棠’中ARs形成过程中的形态学观察(A)和解剖学观察(B)（Scalebars=100μm）Fig2-3Morphologicalobservations(A)andAnatomicalobservationsofARsformationinMalusprunifoliavar.ringoapplerootstock(Scalebars=100μminFig.B)
【参考文献】：
期刊论文
[1]渭北黄土高原苹果不同砧穗组合幼树根系发育和分布的特征[J]. 张东,张宝娟,李文强,马娟娟,檀鸣,杜俊兰,韩明玉. 园艺学报. 2016(04)
[2]大豆生长素响应因子基因GmARF17对胚轴生长发育的调控作用[J]. 李小平,曾庆发,张根生,赵娟,陈嬴男,尹佟明. 核农学报. 2015(09)
[3]苹果生长素响应因子（ARF）基因家族全基因组鉴定及表达分析[J]. 李慧峰,冉昆,何平,王海波,常源升,孙清荣,程来亮,李林光. 植物生理学报. 2015(07)
[4]多胺生物合成抑制剂D-精氨酸对拟南芥幼苗根系生长的影响[J]. 高红,陈春丽. 植物生理学报. 2013(10)
[5]山西省苹果矮砧栽培利用现状及发展建议[J]. 高敬东,杨廷桢,王骞,蔡华成,田建保. 山西果树. 2013(05)
[6]苹果砧木M9快繁技术的建立及试管苗生根进程解剖研究[J]. 余亮,王飞. 西北林学院学报. 2013(04)
[7]Production Method for Paraffin Section of Invasive Species of Bemisia tabaci[J]. Qiyun XU,Fanghua CHAI,Xincheng AN,Shichou HAN. Plant Diseases and Pests. 2012(02)
[8]植物多胺代谢途径研究进展[J]. 刘颖,王莹,龙萃,张志毅,庞晓明. 生物工程学报. 2011(02)
[9]我国矮砧苹果生产现状与发展缓慢的原因分析及建议[J]. 李丙智,韩明玉,张林森,雷小明. 烟台果树. 2010(02)
[10]我国苹果栽培模式的沿革与思考[J]. 孙建设. 农民科技培训. 2008(02)
博士论文
[1]苹果多胺和脯氨酸合成代谢相关基因的功能鉴定[D]. 王庆莲.山东农业大学 2009
硕士论文
[1]苹果砧木不定根发育转录组及候选基因MdRRs和MdCRFs筛选与表达分析[D]. 李珂.西北农林科技大学 2018
本文编号：3051644
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3051644.html
