紫花苜蓿对亚硒酸盐的生理响应、吸收机制及硒的累积分布特征研究
发布时间：2023-12-02 12:27
硒是人和动物的必需元素,对人和动物健康有重要影响。在缺硒国家和地区,补硒能预防人和动物由缺硒引起的各种疾病,改善免疫力和抗衰老能力,提高动物的生产性能。人类摄入硒的主要来源是谷物及畜禽肉类,而动物主要靠饲料添加无机硒的方式来改善硒元素不足。动物直接补饲无机硒存在诸多弊端,以富硒牧草替代传统的补硒方式则更有效、更安全。紫花苜蓿(Medicago sativaL.)是我国当前栽培面积最大,在畜牧生产中利用最多的优质牧草。本研究以紫花苜蓿为材料,实验分析了其对硒(亚硒酸盐)的生理响应和吸收机制,以及硒在紫花苜蓿中的转运分布等,初步揭示了亚硒酸盐在植株体中的转化代谢途径,为实际生产中土壤施硒提供了理论参考。1.紫花苜蓿对硒的生长、生理响应及其机制采取盆栽试验,随机区组设计,设置8个土壤硒(亚硒酸钠)处理水平,分别为对照(0 mgkg-1)、低施硒水平(0.5、1、5 mgkg-1)、中施硒水平(10、20 mgkg-1)和高施硒水平(50 mg kg-1),每个处理5次重复。播种60d后测定各项生理指标,并测定各处理植株的生物量及硒累积。结果表明:随着施硒水平的提高,植物地上部及根部硒浓度均有...
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语
前言
第一章 文献综述
1 土壤中的硒(Se)
1.1 土壤pH、氧化还原状态
1.2 土壤粘度、铁氧化物
1.3 土壤硫酸根(SO4
2-)和磷酸根(PO4
3-)
1.4 土壤硒形态
1.5 土壤硒含量与分布
2 硒与人体健康
2.1 硒与死亡率
2.2 硒与免疫功能
2.3 硒与大脑
2.4 硒与甲状腺
2.5 硒与生殖能力
2.6 硒与癌症
2.7 硒与心血管
2.8 硒与人体其他疾病
2.9 人体硒摄入
3 硒与动物生产
3.1 硒与甲状腺功能
3.2 硒与免疫系统
3.3 硒与肌肉病
3.4 硒与幼畜生长
3.5 动物补饲硒
3.5.1 补饲硒形态
3.5.2 补饲方式
4 硒与植物生长
4.1 植物中硒累积
4.2 硒对植物影响的生理意义
4.2.1 硒对植物生长的影响及机制
4.2.2 硒对植物非生物胁迫响应
4.2.3 过量硒对植物的毒害及机制
4.3 植物施硒
4.3.1 土壤施硒
4.3.2 叶面喷施
4.3.3 硒浸种
4.4 植物吸收硒机理
4.4.1 硒酸盐吸收机制
4.4.2 亚硒酸盐吸收机制
5 研究背景、目的意义及内容
5.1 研究背景
5.2 研究目的及意义
5.3 研究内容
6 研究技术路线
第二章 紫花苜蓿对硒的生长、生理响应及其机制
1 材料与方法
1.1 植物材料及生长条件
1.2 试验设计
1.3 抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量测定
1.4 叶绿素含量测定
1.5 光合参数的测定
1.6 生物量测定
1.7 农艺性状测定
1.8 根系活力测定
1.9 植物硒的分步提取
1.10 元素测定
1.11 数据分析
2 结果与分析
2.1 紫花苜蓿中硒的累积分布
2.2 紫花苜蓿的生物量及硒的毒性剂量
2.3 紫花苜蓿的农艺性状
2.4 抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量
2.5 叶绿素及光合参数
2.6 根系活力
2.7 根部大量及微量营养元素含量
2.8 分步提取法测定硒含量的效果评价
3 讨论
4 小结
第三章 紫花苜蓿吸收硒的生理机制
1 材料与方法
1.1 植物材料及生长条件
1.2 硒在根部的分布
1.3 pH对紫花苜蓿根吸收亚硒酸的影响
1.3.1 吸收液pH与根吸收硒的关系
1.3.2 不同pH条件下吸收液硒浓度与根硒吸收率的关系
1.4 紫花苜蓿根部吸收亚硒酸盐的动力学分析
1.4.1 基于浓度的硒吸收试验
1.4.2 基于时间的硒吸收试验
1.5 抑制剂试验
1.6 硫酸盐和磷酸盐对根硒吸收的影响
1.6.1 离体试验
1.6.2 活体试验
1.7 硒浓度测定
1.8 数据分析
2 结果与分析
2.1 硒在紫花苜蓿根部的分布
2.2 pH对紫花苜蓿根吸收亚硒酸的影响
2.3 紫花苜蓿根部吸收亚硒酸盐的动力学分析
2.4 抑制剂对紫花苜蓿根吸收亚硒酸盐的影响
2.5 硫酸盐和磷酸盐对紫花苜蓿根吸收亚硒酸盐的影响
3 讨论
4 小结
第四章 硒在紫花苜蓿植株体的累积分布特征
1 材料与方法
1.1 植物材料及生长条件
1.2 试验处理
1.3 硒在植物体内转运的动力
1.4 植物生物量测定及器官分离
1.5 组织分离
1.6 亚细胞分离
1.7 硒在叶片中的分布
1.8 硒浓度测定
1.9 数据分析
2 结果与分析
2.1 硒对生物量影响
2.2 施硒水平与植物硒累积量的关系
2.3 硒在紫花苜蓿中的转运动力
2.4 硒在紫花苜蓿器官中的分布
2.5 硒在紫花苜蓿组织中的分布
2.6 硒在紫花苜蓿亚细胞中的分布
2.7 硒在紫花苜蓿叶片中的分布
3 讨论
4 小结
第五章 紫花苜蓿硒吸收相关基因MsPT2的克隆与功能验证
1 试验材料
1.1 植物材料
1.2 菌株与质粒
1.3 主要试剂
1.4 引物合成及基因测序
2 试验方法
2.1 目的基因克隆
2.1.1 RNA提取与检测
2.1.2 cDNA合成
2.1.3 引物设计
2.1.4 目的片段扩增
2.1.5 PCR产物回收与纯化(试剂盒)
2.1.6 克隆载体构建
2.2 生物信息学分析
2.3 目的基因亚细胞定位
2.3.1 GFP融合表达载体构建
2.3.2 根癌农杆菌转化
2.3.3 烟草转化
2.4 紫花苜蓿不同器官基因表达特性
2.4.1 RNA提取与检测
2.4.2 cDNA合成
2.4.3 荧光定量(qRT-PCR)
2.5 MsPT2基因功能验证
2.5.1 引物设计
2.5.2 过表达载体构建
2.5.3 根癌农杆菌转化
2.5.4 拟南芥转化(沾花法)
2.5.5 拟南芥培养
2.5.6 转基因拟南芥鉴定
2.5.7 转基因拟南芥功能分析
2.6 数据分析
3 结果与分析
3.1 MsPT2基因的克隆
3.2 生物信息学分析
3.2.1 核酸序列及氨基酸分析
3.2.2 跨膜区域预测分析
3.2.3 蛋白质高级结构预测
3.2.4 蛋白同源比对
3.3 亚细胞定位
3.4 紫花苜蓿不同器官基因表达特性
3.5 转基因拟南芥PCR验证
3.6 转基因拟南芥实时荧光定量检测
3.7 MsPT2基因过表达对拟南芥磷吸收的影响
3.8 MsPT2基因过表达对拟南芥亚硒酸盐吸收的影响
4 讨论
5 小结
第六章 紫花苜蓿硒吸收相关基因MsNIP2:1的克隆与功能验证
1 试验材料
1.1 植物材料
1.2 菌株与质粒
1.3 主要试剂
1.4 引物合成及基因测序
2 试验方法
2.1 目的基因克隆
2.2 生物信息学分析
2.3 目的基因亚细胞定位
2.4 紫花苜蓿不同器官基因表达特性
2.5 MsNIP2:1基因功能验证
2.6 数据分析
3 结果与分析
3.1 MsNIP2:1基因的克隆
3.2 生物信息学分析
3.2.1 核酸序列及氨基酸分析
3.2.2 跨膜区域预测分析
3.2.3 蛋白质高级结构预测
3.2.4 蛋白同源比对
3.3 亚细胞定位
3.4 紫花苜蓿不同器官基因表达特性
3.5 转基因拟南芥PCR验证
3.6 转基因拟南芥实时荧光定量检测
3.7 MsNIP2:1基因过表达对拟南芥亚硒酸盐吸收的影响
4 讨论
5 小结
第七章 综合讨论、结论及创新点
1 综合讨论
1.1 紫花苜蓿对亚硒酸盐的吸收机制
1.2 硒在紫花苜蓿中的转运与分布
1.3 富硒紫花苜蓿生产的可行性
2 全文结论
3 创新点
4 有待进一步研究的问题
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
本文编号：3869669
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【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语
前言
第一章 文献综述
1 土壤中的硒(Se)
1.1 土壤pH、氧化还原状态
1.2 土壤粘度、铁氧化物
1.3 土壤硫酸根(SO4
2-)和磷酸根(PO4
3-)
1.4 土壤硒形态
1.5 土壤硒含量与分布
2 硒与人体健康
2.1 硒与死亡率
2.2 硒与免疫功能
2.3 硒与大脑
2.4 硒与甲状腺
2.5 硒与生殖能力
2.6 硒与癌症
2.7 硒与心血管
2.8 硒与人体其他疾病
2.9 人体硒摄入
3 硒与动物生产
3.1 硒与甲状腺功能
3.2 硒与免疫系统
3.3 硒与肌肉病
3.4 硒与幼畜生长
3.5 动物补饲硒
3.5.1 补饲硒形态
3.5.2 补饲方式
4 硒与植物生长
4.1 植物中硒累积
4.2 硒对植物影响的生理意义
4.2.1 硒对植物生长的影响及机制
4.2.2 硒对植物非生物胁迫响应
4.2.3 过量硒对植物的毒害及机制
4.3 植物施硒
4.3.1 土壤施硒
4.3.2 叶面喷施
4.3.3 硒浸种
4.4 植物吸收硒机理
4.4.1 硒酸盐吸收机制
4.4.2 亚硒酸盐吸收机制
5 研究背景、目的意义及内容
5.1 研究背景
5.2 研究目的及意义
5.3 研究内容
6 研究技术路线
第二章 紫花苜蓿对硒的生长、生理响应及其机制
1 材料与方法
1.1 植物材料及生长条件
1.2 试验设计
1.3 抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量测定
1.4 叶绿素含量测定
1.5 光合参数的测定
1.6 生物量测定
1.7 农艺性状测定
1.8 根系活力测定
1.9 植物硒的分步提取
1.10 元素测定
1.11 数据分析
2 结果与分析
2.1 紫花苜蓿中硒的累积分布
2.2 紫花苜蓿的生物量及硒的毒性剂量
2.3 紫花苜蓿的农艺性状
2.4 抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量
2.5 叶绿素及光合参数
2.6 根系活力
2.7 根部大量及微量营养元素含量
2.8 分步提取法测定硒含量的效果评价
3 讨论
4 小结
第三章 紫花苜蓿吸收硒的生理机制
1 材料与方法
1.1 植物材料及生长条件
1.2 硒在根部的分布
1.3 pH对紫花苜蓿根吸收亚硒酸的影响
1.3.1 吸收液pH与根吸收硒的关系
1.3.2 不同pH条件下吸收液硒浓度与根硒吸收率的关系
1.4 紫花苜蓿根部吸收亚硒酸盐的动力学分析
1.4.1 基于浓度的硒吸收试验
1.4.2 基于时间的硒吸收试验
1.5 抑制剂试验
1.6 硫酸盐和磷酸盐对根硒吸收的影响
1.6.1 离体试验
1.6.2 活体试验
1.7 硒浓度测定
1.8 数据分析
2 结果与分析
2.1 硒在紫花苜蓿根部的分布
2.2 pH对紫花苜蓿根吸收亚硒酸的影响
2.3 紫花苜蓿根部吸收亚硒酸盐的动力学分析
2.4 抑制剂对紫花苜蓿根吸收亚硒酸盐的影响
2.5 硫酸盐和磷酸盐对紫花苜蓿根吸收亚硒酸盐的影响
3 讨论
4 小结
第四章 硒在紫花苜蓿植株体的累积分布特征
1 材料与方法
1.1 植物材料及生长条件
1.2 试验处理
1.3 硒在植物体内转运的动力
1.4 植物生物量测定及器官分离
1.5 组织分离
1.6 亚细胞分离
1.7 硒在叶片中的分布
1.8 硒浓度测定
1.9 数据分析
2 结果与分析
2.1 硒对生物量影响
2.2 施硒水平与植物硒累积量的关系
2.3 硒在紫花苜蓿中的转运动力
2.4 硒在紫花苜蓿器官中的分布
2.5 硒在紫花苜蓿组织中的分布
2.6 硒在紫花苜蓿亚细胞中的分布
2.7 硒在紫花苜蓿叶片中的分布
3 讨论
4 小结
第五章 紫花苜蓿硒吸收相关基因MsPT2的克隆与功能验证
1 试验材料
1.1 植物材料
1.2 菌株与质粒
1.3 主要试剂
1.4 引物合成及基因测序
2 试验方法
2.1 目的基因克隆
2.1.1 RNA提取与检测
2.1.2 cDNA合成
2.1.3 引物设计
2.1.4 目的片段扩增
2.1.5 PCR产物回收与纯化(试剂盒)
2.1.6 克隆载体构建
2.2 生物信息学分析
2.3 目的基因亚细胞定位
2.3.1 GFP融合表达载体构建
2.3.2 根癌农杆菌转化
2.3.3 烟草转化
2.4 紫花苜蓿不同器官基因表达特性
2.4.1 RNA提取与检测
2.4.2 cDNA合成
2.4.3 荧光定量(qRT-PCR)
2.5 MsPT2基因功能验证
2.5.1 引物设计
2.5.2 过表达载体构建
2.5.3 根癌农杆菌转化
2.5.4 拟南芥转化(沾花法)
2.5.5 拟南芥培养
2.5.6 转基因拟南芥鉴定
2.5.7 转基因拟南芥功能分析
2.6 数据分析
3 结果与分析
3.1 MsPT2基因的克隆
3.2 生物信息学分析
3.2.1 核酸序列及氨基酸分析
3.2.2 跨膜区域预测分析
3.2.3 蛋白质高级结构预测
3.2.4 蛋白同源比对
3.3 亚细胞定位
3.4 紫花苜蓿不同器官基因表达特性
3.5 转基因拟南芥PCR验证
3.6 转基因拟南芥实时荧光定量检测
3.7 MsPT2基因过表达对拟南芥磷吸收的影响
3.8 MsPT2基因过表达对拟南芥亚硒酸盐吸收的影响
4 讨论
5 小结
第六章 紫花苜蓿硒吸收相关基因MsNIP2:1的克隆与功能验证
1 试验材料
1.1 植物材料
1.2 菌株与质粒
1.3 主要试剂
1.4 引物合成及基因测序
2 试验方法
2.1 目的基因克隆
2.2 生物信息学分析
2.3 目的基因亚细胞定位
2.4 紫花苜蓿不同器官基因表达特性
2.5 MsNIP2:1基因功能验证
2.6 数据分析
3 结果与分析
3.1 MsNIP2:1基因的克隆
3.2 生物信息学分析
3.2.1 核酸序列及氨基酸分析
3.2.2 跨膜区域预测分析
3.2.3 蛋白质高级结构预测
3.2.4 蛋白同源比对
3.3 亚细胞定位
3.4 紫花苜蓿不同器官基因表达特性
3.5 转基因拟南芥PCR验证
3.6 转基因拟南芥实时荧光定量检测
3.7 MsNIP2:1基因过表达对拟南芥亚硒酸盐吸收的影响
4 讨论
5 小结
第七章 综合讨论、结论及创新点
1 综合讨论
1.1 紫花苜蓿对亚硒酸盐的吸收机制
1.2 硒在紫花苜蓿中的转运与分布
1.3 富硒紫花苜蓿生产的可行性
2 全文结论
3 创新点
4 有待进一步研究的问题
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攻读学位期间发表的学术论文
本文编号：3869669
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