钾转运体KUP7参与拟南芥响应低钾胁迫的功能研究
发布时间：2021-03-05 18:38
钾是植物生长发育所必需的矿质营养元素之一。然而在自然环境中,土壤缺钾已经成为影响植物正常生长发育的主要非生物逆境胁迫之一。植物缺钾后会表现出叶色发黄、生长受抑等典型的缺钾症状。但是,植物在长期进化过程中也形成了一系列复杂的钾吸收和钾转运的分子调控机制,以应对外界各种复杂多变的环境。研究显示,植物中钾离子的吸收和转运是由多种钾离子通道蛋白和钾离子转运体蛋白共同参与完成的。已经发现,Shaker钾离子通道家族成员和KT/HAK/KUP钾离子转运体家族成员在此过程中发挥着非常重要的作用。目前对于Shaker钾通道家族成员的研究比较深入.而对于KT/HAK/KUP钾转运体家族成员的研究还非常有限。拟南芥KT/HAK/KUP家族包含13个成员,部分成员在钾离子吸收、钾离子转运、渗透调控等过程中发挥着重要作用。然而,该家族许多成员的生理功能仍然未知。本论文工作主要针对该家族中一个功能未知成员KUP7开展研究,以期阐明KUP7在拟南芥钾营养方面的生理功能及其调控机制。本论文研究以模式植物拟南芥为材料,首先利用反向遗传学的方法,对多种钾离子转运蛋白突变体进行了低钾表型的检测。研究发现,在低钾（100 ...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３－１?ＲＴ－ＰＣＲ检測拟南芥Ｔ－ＤＮＡ插入突变体Ａｗ冲／ａＷＴＷ表达水平??ＡＫＷ＾Ｔ－ＤＮＡ插入突变体材料的结构示意图：黑色实形盒子化表外显子，黑色直线化表内含子，三角形标注??
野生型材料（Ｃｏｌ）分别点播于正常（ＭＳ）和低钟（ＬＫ，１００＾ｉＭＫ＋）培养基上进行培养。结果发现，??在低钟培养基上萌发生长１０天后，突变体的冠部表现出典型的缺钟失绿发黄的敏感症状，而??此时野生型Ｃｏｌ的叶色仍能保持绿色（如图３－２Ａ所示）。同时，将不同植物材料的冠部剪下后收??集在一起进行观察，可Ｗ更清晰地观察到在低神处理条件下突变体喊ｐ７的冠部要虽著黄于野生??型Ｃｏｌ的冠部（如團３－２Ｂ所示）。而在正常处理条件下并没有发现这两种材料在叶色上有明显的??差异（如图３－２Ａ和３－２Ｂ所示）。Ｗ上结果说明，基因的缺失会使植物对低钟胁迫更为敏感。??Ａ?已??ＨｉＷＢＭ?寒?＞??狐?＊??？毒感?＊??图３－２?Ａｍ／７巧？变体的低钟表型检測??（Ａ）?ＭＳ或化培养基上分别萌发生长１０天居Ｃｏ巧Ａ哗刷料的表型比较。??（Ｂ）?ＭＳ或ｕａ音养基上分别萌发生长１０天后，Ｃｏｌ与的冠部叶色比较。??Ｆｉｇ．?３－２?Ｐｈｅｎｏ巧ｐｅ?化Ｓｔ?ｏｆ?ＡｗｐＺｍｕｔａｎｔ??（Ａ）?Ｐｈｅｎｏｔｙｐｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｗｉｌｄ－ｔｙｐｅ?ｐｌａｎｔｓ?（Ｃ〇ｎ?ａｎｄ?夫ｍ／？７?ｍｕ化ｎｔ?ｐｌａｎｔｓ?ａｆｔ巧?ｇｒｏｗｎ?ｏｎ?ＭＳ?ｏｒ?ＬＫ?ｍｅｄｉｕｍ?ｆｏｒ?１０??ｄａｙｓ．??（Ｂ）?Ｓｈｏｏｔ?ｃｈｌｏｒｏｔｉｃ?ｓｙｍｐｔｏｍ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｗｉｌｄ－ｔｙｐｅ?ｐｌａｎｔｓ?（Ｃｏ。ａｎｄ?足ｗ／？７?ｍ山ａｎｔ?ｐｌａｎｔｓ?ａ行ｅｒ?ｇｒｏｗｎ?ｏｎ?ＭＳ?ｏｒ?ＬＫ??ｍｅｄｉｕｍ?ｆｂｒ
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【参考文献】：
期刊论文
[1]植物钾营养高效分子遗传机制[J]. 王毅,武维. 植物学报. 2009(01)
[2]我国土壤资源现状、问题及对策[J]. 黄鸿翔. 土壤肥料. 2005(01)
[3]农田钾素肥力状况与油菜施钾效应研究[J]. 刘英,王允青,况晶. 安徽农业科学. 2003(04)
[4]作物耐低钾营养研究进展[J]. 唐劲驰,曹敏建. 沈阳农业大学学报. 2001(05)
[5]我国土壤科学发展与展望[J]. 李庆逵. 土壤学报. 1989(03)
[6]我国土壤氮、磷、钾的基本状况[J]. 鲁如坤. 土壤学报. 1989(03)
博士论文
[1]水稻钾离子通道OsAKT1生理功能及其调控机制的电生理学研究[D]. 龙雨.中国农业大学 2014
本文编号：3065672
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３－１?ＲＴ－ＰＣＲ检測拟南芥Ｔ－ＤＮＡ插入突变体Ａｗ冲／ａＷＴＷ表达水平??ＡＫＷ＾Ｔ－ＤＮＡ插入突变体材料的结构示意图：黑色实形盒子化表外显子，黑色直线化表内含子，三角形标注??
野生型材料（Ｃｏｌ）分别点播于正常（ＭＳ）和低钟（ＬＫ，１００＾ｉＭＫ＋）培养基上进行培养。结果发现，??在低钟培养基上萌发生长１０天后，突变体的冠部表现出典型的缺钟失绿发黄的敏感症状，而??此时野生型Ｃｏｌ的叶色仍能保持绿色（如图３－２Ａ所示）。同时，将不同植物材料的冠部剪下后收??集在一起进行观察，可Ｗ更清晰地观察到在低神处理条件下突变体喊ｐ７的冠部要虽著黄于野生??型Ｃｏｌ的冠部（如團３－２Ｂ所示）。而在正常处理条件下并没有发现这两种材料在叶色上有明显的??差异（如图３－２Ａ和３－２Ｂ所示）。Ｗ上结果说明，基因的缺失会使植物对低钟胁迫更为敏感。??Ａ?已??ＨｉＷＢＭ?寒?＞??狐?＊??？毒感?＊??图３－２?Ａｍ／７巧？变体的低钟表型检測??（Ａ）?ＭＳ或化培养基上分别萌发生长１０天居Ｃｏ巧Ａ哗刷料的表型比较。??（Ｂ）?ＭＳ或ｕａ音养基上分别萌发生长１０天后，Ｃｏｌ与的冠部叶色比较。??Ｆｉｇ．?３－２?Ｐｈｅｎｏ巧ｐｅ?化Ｓｔ?ｏｆ?ＡｗｐＺｍｕｔａｎｔ??（Ａ）?Ｐｈｅｎｏｔｙｐｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｗｉｌｄ－ｔｙｐｅ?ｐｌａｎｔｓ?（Ｃ〇ｎ?ａｎｄ?夫ｍ／？７?ｍｕ化ｎｔ?ｐｌａｎｔｓ?ａｆｔ巧?ｇｒｏｗｎ?ｏｎ?ＭＳ?ｏｒ?ＬＫ?ｍｅｄｉｕｍ?ｆｏｒ?１０??ｄａｙｓ．??（Ｂ）?Ｓｈｏｏｔ?ｃｈｌｏｒｏｔｉｃ?ｓｙｍｐｔｏｍ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｗｉｌｄ－ｔｙｐｅ?ｐｌａｎｔｓ?（Ｃｏ。ａｎｄ?足ｗ／？７?ｍ山ａｎｔ?ｐｌａｎｔｓ?ａ行ｅｒ?ｇｒｏｗｎ?ｏｎ?ＭＳ?ｏｒ?ＬＫ??ｍｅｄｉｕｍ?ｆｂｒ
中国农业大学博±学位论文?第Ｈ章实验结果与分析??测。如图３－８所示，ＲＴ－ＰＣＲ和Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ?ＰＣＲ的检测结果均显示，在Ｃｏｌ／肝甲７－／４，?Ｃｏｌ／网７尸７－扣??和Ｃ０１／ＫＷ７－撕这Ｈ个过表达株系中Ｋｔ／户７基因的表达量都显著高于野生型中该基因的表达量，??将其分别命名为０凤，〇防和〇巧用于后续实验（如图３－８Ａ和３－８Ｂ所示）。??Ａ?Ｂ??２０?１?ｄＺｌ?ＫＵＰ７?＊＊??１８?－?＊＊??ｃ??？谷?１６?－?＊＊??Ｇ＆?〇終與?Ｉ?ＪＪ＇?＾??為ｉ巧巡ｉｉ丽！?１夏－??巨Ｈａ?１?６－??蓋４－?Ｉ??２－?：??Ｑ?１?至．｜．｜｜｜＾｜＂１?１?Ｉ?ｙ?１?！■—广］????〇〇＼?０?占〇占〇６与??图３－８?ＡＩ／Ｐ７巧表达材料中Ａｌ／ｆ?７基因表达■的抬測??（Ａ）ＲＴ－ＰＣＲ检测不同植物材料巧生型Ｃｏｌ，过表达材料站：；，０防ａ及０￡ｊ）中ＫＷＶ基因的表达水平。??脚Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅＰＣＲ检测不同植物材料街生型Ｃｏｌ，过表达材料０化０防１＾（及０货）中ＫＷ７基因的表达水平。Ｂ图??中的结果显示为平均值±标准误（ｎ＝３），ｆ检验（＊＊Ｐ＜０．０１）用于统计值的显著性分析。??Ｆｉｇ．?３－８?Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ａｎａｌｙｓｅｓ?ｏｆ?ＡＩ／Ｆ７?ｉｎ?ＡＩ７尸７?ｏｖｅｒ巧ｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｌｉｎｅｓ??（Ａ）?ＲＴ－ＰＣＲ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ＫＵｉＶ?ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｉｎ?ｗｉｌｄ－ｔｙｐｅ?ｐｌａｎｔｓ?（Ｃ〇ｎ?ａｎｄ?Ｋ阴Ｖ?ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｌｉｎｅｓ?（０封
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物钾营养高效分子遗传机制[J]. 王毅,武维. 植物学报. 2009(01)
[2]我国土壤资源现状、问题及对策[J]. 黄鸿翔. 土壤肥料. 2005(01)
[3]农田钾素肥力状况与油菜施钾效应研究[J]. 刘英,王允青,况晶. 安徽农业科学. 2003(04)
[4]作物耐低钾营养研究进展[J]. 唐劲驰,曹敏建. 沈阳农业大学学报. 2001(05)
[5]我国土壤科学发展与展望[J]. 李庆逵. 土壤学报. 1989(03)
[6]我国土壤氮、磷、钾的基本状况[J]. 鲁如坤. 土壤学报. 1989(03)
博士论文
[1]水稻钾离子通道OsAKT1生理功能及其调控机制的电生理学研究[D]. 龙雨.中国农业大学 2014
本文编号：3065672
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教材专著
