基于表达谱和小RNA测序的南瓜不同盐胁迫响应机制的研究
发布时间：2021-04-08 03:46
盐胁迫是限制作物生产的主要非生物胁迫因子,目前占地球表面积10%的土壤受到盐胁迫的影响,而灌溉土壤的近50%也受到不同程度的盐害侵蚀,深入研究作物对盐胁迫的响应机制对于阐明作物的耐盐机制有重要意义。本课题组之前的研究表明,耐盐南瓜砧木通过木质部的装载途径限制Na+向接穗黄瓜的运输是嫁接黄瓜具有较强耐盐性的根本原因;但不同南瓜砧木的Na+积累模式存在差异,对盐胁迫的响应机制并不明确。本研究中我们以两个具有不同Na+积累模式的印度南瓜N12（Cucurbita maxima Duch.）和中国南瓜N15（Cucurbita moschata Duch.）为材料,采用表达谱测序、小RNA测序、非损伤微测等技术,结合光合参数及ABA含量测定和基因表达分析等,研究了NaCl处理下两个南瓜材料Na+积累模式存在差异的原因,以期为深入解析南瓜耐盐机制和耐盐南瓜砧木育种提供理论依据。本研究主要结果如下:1.研究了不同南瓜材料的Na+积累模式。通过水培筛选出N12（Cucurbita maxim...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
盐胁迫对植物造成的伤害及植物的适应机制(Horieetal.,2012)
卜素起始的是间接途径，而后者是ABA合成的主要途径(Koshiba, 2002)。质体中ABA的主要合成途径中由C40的玉米黄质在玉米黄质环化酶（ZEP）的作用下转化为紫黄质为起点，到形成黄氧素为终点（图1-2）。其中的限速步骤是氧化裂解9-顺式-紫黄质 和/或者 9-反式-新黄质，这一步骤由 9-顺式-环氧类胡萝卜素裂解酶 (NCED)催化，使得 NCED成为ABA合成中的关键酶 (Mehrotra et al., 2014)。盐胁迫下包括ZEP和NCED3在内的ABA合成基因的上调表达，引起了ABA的快速积累(Verma et al.,2016)。叶中大量增加的ABA 引起气孔关闭，降低气体交换速率，进而降低光合反应速率(Osakabe et al., 2014; Ryu & Cho, 2015)。光合反应产生活性氧 (ROS)，叶绿体是植物体内主要的活性氧来源(Robert et al., 2009)。因此，盐胁迫下降低光合反应速率对避免氧化伤害保持膜脂完整性非常重要。
细胞壁和细胞间隙而不通过细胞膜，直接进入木质部这种通过共质体或质外体进入植物中的方式，是一些累 Na+的主要原因。虽然植物根组织中的位于中柱上质体或质外体途径进入植物的功能，但未成熟的根组大量 Na+能通过共质体或质外体途径进入木质部。液中运输的离子需要通过细胞膜才能到达木质部周围。定位于细胞膜上的转运蛋白是完成这一步骤的关键子转运系统即可以被动卸载也可以主动卸载木质部汁过性的离子通道完成，后者则由 Na+/H+反转运子完细胞的 SOS1 就具有上述功能。在低度或中度盐胁迫 Na+，而在高度盐胁迫下则可以从木质部卸载 Na+。阳分成员也具有相同的功能。拟南芥的 CHX21 主要在根株木质部汁液中的 Na+会明显降低(Hall, 2006)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]盐碱地可持续利用研究综述[J]. 王佳丽,黄贤金,钟太洋,陈志刚. 地理学报. 2011(05)
[2]非损伤性扫描离子选择电极技术及其在高等植物研究中的应用[J]. 印莉萍,上官宇,许越. 自然科学进展. 2006(03)
[3]设施土壤次生盐渍化及其对土壤性质的影响[J]. 余海英,李廷轩,周健民. 土壤. 2005(06)
本文编号：3124787
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
盐胁迫对植物造成的伤害及植物的适应机制(Horieetal.,2012)
卜素起始的是间接途径，而后者是ABA合成的主要途径(Koshiba, 2002)。质体中ABA的主要合成途径中由C40的玉米黄质在玉米黄质环化酶（ZEP）的作用下转化为紫黄质为起点，到形成黄氧素为终点（图1-2）。其中的限速步骤是氧化裂解9-顺式-紫黄质 和/或者 9-反式-新黄质，这一步骤由 9-顺式-环氧类胡萝卜素裂解酶 (NCED)催化，使得 NCED成为ABA合成中的关键酶 (Mehrotra et al., 2014)。盐胁迫下包括ZEP和NCED3在内的ABA合成基因的上调表达，引起了ABA的快速积累(Verma et al.,2016)。叶中大量增加的ABA 引起气孔关闭，降低气体交换速率，进而降低光合反应速率(Osakabe et al., 2014; Ryu & Cho, 2015)。光合反应产生活性氧 (ROS)，叶绿体是植物体内主要的活性氧来源(Robert et al., 2009)。因此，盐胁迫下降低光合反应速率对避免氧化伤害保持膜脂完整性非常重要。
细胞壁和细胞间隙而不通过细胞膜，直接进入木质部这种通过共质体或质外体进入植物中的方式，是一些累 Na+的主要原因。虽然植物根组织中的位于中柱上质体或质外体途径进入植物的功能，但未成熟的根组大量 Na+能通过共质体或质外体途径进入木质部。液中运输的离子需要通过细胞膜才能到达木质部周围。定位于细胞膜上的转运蛋白是完成这一步骤的关键子转运系统即可以被动卸载也可以主动卸载木质部汁过性的离子通道完成，后者则由 Na+/H+反转运子完细胞的 SOS1 就具有上述功能。在低度或中度盐胁迫 Na+，而在高度盐胁迫下则可以从木质部卸载 Na+。阳分成员也具有相同的功能。拟南芥的 CHX21 主要在根株木质部汁液中的 Na+会明显降低(Hall, 2006)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]盐碱地可持续利用研究综述[J]. 王佳丽,黄贤金,钟太洋,陈志刚. 地理学报. 2011(05)
[2]非损伤性扫描离子选择电极技术及其在高等植物研究中的应用[J]. 印莉萍,上官宇,许越. 自然科学进展. 2006(03)
[3]设施土壤次生盐渍化及其对土壤性质的影响[J]. 余海英,李廷轩,周健民. 土壤. 2005(06)
本文编号：3124787
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/nykjbs/3124787.html
