乙烯参与外源钙诱导盐胁迫条件下黄瓜外植体不定根发生机理研究
发布时间：2020-12-09 01:07
在植物生长发育过程中,盐胁迫作为一种危害极强的非生物胁迫,对植物的生长发育过程产生了极为严重的影响。尤其在农作物生产过程中,盐胁迫会导致农产品的产量和品质降低,严重的盐胁迫甚至会造成农作物死亡,从而致使农产品绝收。钙和乙烯是植物体信号转导过程中重要的信号物质,大量研究表明钙和乙烯通过参与到植物各项生理生化及生长发育过程。同时,钙和乙烯在植物体抵御生物和非生物胁迫的过程当中也占据着极为重要的地位。然而在盐胁迫条件下黄瓜外植体不定根发生过程中,钙和乙烯的相互作用是否会通过调控植物响应盐胁迫从而影响黄瓜外植体不定根的发生这一过程仍然不明确。因此,本试验以盐胁迫条件下黄瓜外植体不定根发生为背景,通过对黄瓜外植体內源乙烯合成及信号转导,钠离子转运等相关指标测定,对钙和乙烯相互作用缓解盐胁迫对不定根发生抑制的相关机理进行研究,以为钙和乙烯相互作用缓解植物盐胁迫提供一定的理论依据。主要研究结果如下:1.研究了钙和乙烯对盐胁迫条件下黄瓜外植体不定根发生的影响。结果表明,低浓度的NaCl可以促进黄瓜外植体不定根的发生,然而随着NaCl浓度的升高,黄瓜外植体不定根的发生受到显著抑制。试验筛选13 mM N...
【文章来源】：甘肃农业大学甘肃省
【文章页数】：107 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
植物体乙烯合成通路
本试验技术路线图如图1-2所示,试验在盐胁迫条件下,对乙烯是否参与钙离子诱导不定根发生,钙离子对黄瓜外植体不定根发生过程中内源乙烯合成的影响,钙离子是否影响黄瓜外植体中蛋白质之间的互作等问题展开研究,从而探索钙离子和乙烯的相互作用是否会影响上述过程从而调控黄瓜外植体不定根发生。钙离子作为一种多功能的信号分子参与植物的众多生长发育过程。大量研究表明钙离子在植物的生长[117,118]和发育过程中扮演了十分重要的角色[119-121]。此外,钙离子还可以通过调控细胞溶质的游离钙离子浓度来响应植物抵御非生物胁迫的过程,钙离子在不同植物中抵御各种非生物胁迫的过程已经被大量的研究[122,123]。例如,Khan等[124]研究结果表明通过外源添加钙离子可以反转芸苔属植物幼苗干旱胁迫条件下导致的生理学损伤。在酸枣树种苗生长过程中,外源添加钙可以通过降低植物体中各个器官的的钠离子含量的同时增加钾、钙和镁离子含量来缓解盐胁迫对植物的影响。Feng等[74]发现FERONIN(FER)调控的钙离子信号可以通过维持盐胁迫条件下的细胞壁稳定性来保护根细胞。此外,钙离子在调控植物不定根发生的过程中也起到非常重要的作用,例如,钙离子可以与NO[77,78]、H2O2[124,125]、及CH4发生互作[79]来诱导胁迫条件和正常条件下的不定根发生。Niu等[78]发现钙离子可以通过增强植物水势、光合作用和抗氧化酶活性来缓解渗透胁迫对NO诱导黄瓜外植体不定根发生过程中的抑制作用。
不同浓度Na Cl对黄瓜外植体不定根发生的影响如图2-1所示。从根数指标可见(图2-1 A),与对照CK相比低浓度的Na Cl能够促进黄瓜外植体不定根的生成,Na Cl浓度为9 m M和11 m M时的单株平均生根数分别为12.10和10.77,相比与CK分别提高了19.80%和6.63%,但三者之间生根数没有显著差异。随着Na Cl浓度逐渐升高,黄瓜外植体生根数呈现逐渐下降的趋势,13 m M、15 m M和17 m M三个Na Cl浓度处理的平均生根数分别为5.87、3.50和1.63,与CK相比分别减少了41.88%、65.00%及83.86%。对根长的影响如图2-1(B)所示,低浓度的Na Cl可以提高黄瓜外植体不定根的根长,与CK根长9.33 cm相比,9 m M和11 m M Na Cl处理平均根长分别提高了22.50%和3.97%。随着Na Cl浓度的提高,不定根伸长受到显著抑制,13 m M、15 m M及17 m M的Na Cl处理平均根长分别为5.63cm、3.17cm及1.03cm,相比CK分别降低了39.66%、66.07%及88.96%。图2-1(C)为不同Na Cl对黄瓜外植体鲜重的影响。与对照CK相比,9 m M的Na Cl处理能显著提高黄瓜外植体鲜重,但随着盐浓度的逐渐升高,黄瓜外植体鲜重逐渐减小。当Na Cl浓度提升到13 m M、15 m M及17 m M时显著降低了单株鲜重,与对照相比,鲜重分别降低了6.61%、19.82%及19.82%。综合以上指标分析,低浓度Na Cl会促进黄瓜外植体不定根发生,而随着盐浓度的升高会逐渐抑制不定根的发生,本试验选取13 m M Na Cl胁迫浓度作为中度胁迫浓度进行后续试验。
本文编号：2905989
【文章来源】：甘肃农业大学甘肃省
【文章页数】：107 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
植物体乙烯合成通路
本试验技术路线图如图1-2所示,试验在盐胁迫条件下,对乙烯是否参与钙离子诱导不定根发生,钙离子对黄瓜外植体不定根发生过程中内源乙烯合成的影响,钙离子是否影响黄瓜外植体中蛋白质之间的互作等问题展开研究,从而探索钙离子和乙烯的相互作用是否会影响上述过程从而调控黄瓜外植体不定根发生。钙离子作为一种多功能的信号分子参与植物的众多生长发育过程。大量研究表明钙离子在植物的生长[117,118]和发育过程中扮演了十分重要的角色[119-121]。此外,钙离子还可以通过调控细胞溶质的游离钙离子浓度来响应植物抵御非生物胁迫的过程,钙离子在不同植物中抵御各种非生物胁迫的过程已经被大量的研究[122,123]。例如,Khan等[124]研究结果表明通过外源添加钙离子可以反转芸苔属植物幼苗干旱胁迫条件下导致的生理学损伤。在酸枣树种苗生长过程中,外源添加钙可以通过降低植物体中各个器官的的钠离子含量的同时增加钾、钙和镁离子含量来缓解盐胁迫对植物的影响。Feng等[74]发现FERONIN(FER)调控的钙离子信号可以通过维持盐胁迫条件下的细胞壁稳定性来保护根细胞。此外,钙离子在调控植物不定根发生的过程中也起到非常重要的作用,例如,钙离子可以与NO[77,78]、H2O2[124,125]、及CH4发生互作[79]来诱导胁迫条件和正常条件下的不定根发生。Niu等[78]发现钙离子可以通过增强植物水势、光合作用和抗氧化酶活性来缓解渗透胁迫对NO诱导黄瓜外植体不定根发生过程中的抑制作用。
不同浓度Na Cl对黄瓜外植体不定根发生的影响如图2-1所示。从根数指标可见(图2-1 A),与对照CK相比低浓度的Na Cl能够促进黄瓜外植体不定根的生成,Na Cl浓度为9 m M和11 m M时的单株平均生根数分别为12.10和10.77,相比与CK分别提高了19.80%和6.63%,但三者之间生根数没有显著差异。随着Na Cl浓度逐渐升高,黄瓜外植体生根数呈现逐渐下降的趋势,13 m M、15 m M和17 m M三个Na Cl浓度处理的平均生根数分别为5.87、3.50和1.63,与CK相比分别减少了41.88%、65.00%及83.86%。对根长的影响如图2-1(B)所示,低浓度的Na Cl可以提高黄瓜外植体不定根的根长,与CK根长9.33 cm相比,9 m M和11 m M Na Cl处理平均根长分别提高了22.50%和3.97%。随着Na Cl浓度的提高,不定根伸长受到显著抑制,13 m M、15 m M及17 m M的Na Cl处理平均根长分别为5.63cm、3.17cm及1.03cm,相比CK分别降低了39.66%、66.07%及88.96%。图2-1(C)为不同Na Cl对黄瓜外植体鲜重的影响。与对照CK相比,9 m M的Na Cl处理能显著提高黄瓜外植体鲜重,但随着盐浓度的逐渐升高,黄瓜外植体鲜重逐渐减小。当Na Cl浓度提升到13 m M、15 m M及17 m M时显著降低了单株鲜重,与对照相比,鲜重分别降低了6.61%、19.82%及19.82%。综合以上指标分析,低浓度Na Cl会促进黄瓜外植体不定根发生,而随着盐浓度的升高会逐渐抑制不定根的发生,本试验选取13 m M Na Cl胁迫浓度作为中度胁迫浓度进行后续试验。
本文编号：2905989
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