沼泽红假单胞菌PSB-S对吡嘧磺隆的适应机制

发布时间：2017-07-20 14:14

  本文关键词：沼泽红假单胞菌PSB-S对吡嘧磺隆的适应机制

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【摘要】：吡嘧磺隆(pyrazosulfuron-ethyl)属于磺酰脲类除草剂,主要适用作物为水稻。随着吡嘧磺隆的广泛大量应用,其对后茬作物以及环境的不良影响已经成为日益关注的问题,迫切需要开展去除磺酰脲类除草剂污染机理方面的研究。本文通过蛋白组学方法等研究沼泽红假单胞菌PSB-S对吡嘧磺隆的适应机制,主要结果如下：通过相对抗性定量方法,筛选出对吡嘧磺隆相对最高抗性的菌株沼泽红假单胞菌Rhodopseudomonas palustris PSB-S,并以此为后续实验材料。通过比较蛋白组学研究沼泽红假单胞菌PSB-S对吡嘧磺隆的适应机制。通过双向凝胶电泳检测毗嘧磺隆处理后差异表达显著的蛋白,并对其进行质谱鉴定,成功鉴定出56个差异表达的蛋白；对差异表达的蛋白进行生物学功能及生物学代谢途径分析,发现主要有转运蛋白、膜蛋白、受体蛋白等发生变化,主要有参与蛋白质合成、折叠、稳定的蛋白表达出现上调,与能量相关的蛋白表达下调。通过相对荧光定量PCR研究差异表达蛋白对应基因的相对表达情况,结果表明各基因的mRNA表达水平与对应蛋白的表达水平相一致。通过扫描电镜及透射电镜研究吡嘧磺隆对沼泽红假单胞菌PSB-S菌体细胞形态的影响,结果从细胞学方面验证了与蛋白组学研究结果。综上所述,本文首次从蛋白水平研究沼泽红假单胞菌PSB-S对吡嘧隆的适应机制,为创制抗吡嘧磺隆的作物提供了新的基因资源,为吡嘧磺隆污染的生物修复提供了新资源。
【关键词】：沼泽红假单胞菌PSB-S 吡嘧磺隆 适应机制 蛋白组
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X592;X172
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 文献综述10-24
• 1.1 磺酰脲类除草剂简介10-13
• 1.1.1 磺酰脲类除草剂的发展10-11
• 1.1.2 磺酰脲类除草剂的作用机理11-12
• 1.1.3 吡嘧磺隆简介12-13
• 1.2 磺酰脲类除草剂使用引起的环境问题13-15
• 1.2.1 磺酰脲类除草剂对农作物的危害13
• 1.2.2 磺酰脲类除草剂对环境的污染13-14
• 1.2.3 磺酰脲类除草剂对非靶标生物的影响14-15
• 1.2.4 磺酰脲类除草剂对人类的危害15
• 1.3 磺酰脲类除草剂在环境中的降解15-16
• 1.3.1 磺酰脲类除草剂的水溶性光解15
• 1.3.2 磺酰脲类除草剂的化学水解15-16
• 1.3.3 磺酰脲类除草剂微生物的降解16
• 1.4 微生物降解磺酰脲类除草剂的研究进展16-18
• 1.4.1 微生物降解的优势16
• 1.4.2 微生物降解磺酰脲类除草剂的作用机理16-17
• 1.4.3 影响微生物降解酰脲类除草剂的因素17
• 1.4.4 环境中降解磺酰脲类除草剂的微生物17-18
• 1.5 光合细菌在农药残留降解中的应用18-20
• 1.6 农药抗性的研究进展20-23
• 1.6.1 杂草抗性及其筛选方法20
• 1.6.2 农药抗性微生物的筛选研究及其方法20-22
• 1.6.3 微生物对磺酰脲类除草剂的抗性机理22
• 1.6.4 目前抗性机理研究的方法22-23
• 1.7 实验目的与意义23-24
• 第二章 抗性菌株筛选24-31
• 2.1 实验材料24-25
• 2.1.1 主要试剂24
• 2.1.2 主要仪器24
• 2.1.3 主要培养基24-25
• 2.2 实验方法25-26
• 2.2.1 菌株的选取及活化25
• 2.2.2 菌株的驯化25
• 2.2.3 菌株的抗性测定25-26
• 2.2.4 菌株的抗性倍数评价26
• 2.3 实验结果26-29
• 2.3.1 驯化结果26-27
• 2.3.2 抗性倍数评价结果27-29
• 2.3.3 抗性倍数与驯化浓度之间的关系29
• 2.4 小结与讨论29-31
• 第三章 蛋白组学方法研究沼泽红假单胞菌PSB-S对吡嘧磺隆的适应机制31-53
• 3.1 实验材料31-32
• 3.1.1 实验材料与试剂31
• 3.1.2 实验仪器31-32
• 3.1.3 实验主要培养基32
• 3.2 实验方法32-36
• 3.2.1 样品的准备32
• 3.2.2 蛋白提取和定量32-33
• 3.2.3 2D-DIGE双向凝胶电泳及图像分析33-35
• 3.2.4 MALDI-TOF-MS质谱法鉴定差异表达蛋白35-36
• 3.2.5 差异表达蛋白的GO富集和KEGG分析36
• 3.3 实验结果与分析36-44
• 3.3.1 吡嘧磺隆处理对沼泽红假单胞菌PSB-S生长的影响36
• 3.3.2 2-DE双向凝胶电泳结果分析36-37
• 3.3.3 MALDI-TOF-MS鉴定结果分析37-43
• 3.3.4 差异表达蛋白的GO富集分析43-44
• 3.4 讨论与总结44-53
• 第四章 差异表达蛋白对应基因的相对表达情况53-63
• 4.1 实验材料53-54
• 4.1.1 实验材料53
• 4.1.2 实验试剂53
• 4.1.3 实验仪器53-54
• 4.2 实验方法54-58
• 4.2.1 蛋白对应基因序列查找54
• 4.2.2 看家基因54
• 4.2.3 引物设计54
• 4.2.4 总DNA抽提54-55
• 4.2.5 PCR扩增55-56
• 4.2.6 总RNA抽提56-57
• 4.2.7 总RNA浓度的测定57
• 4.2.8 cDNA合成57-58
• 4.2.9 qPCR58
• 4.3 实验结果58-62
• 4.3.1 引物筛选58-60
• 4.3.2 总RNA抽提质量60
• 4.3.3 RNA浓度测定结果60-61
• 4.3.4 qPCR结果61-62
• 4.4 小结与讨论62-63
• 第五章 吡嘧磺隆对PSB-S菌体细胞形态的影响63-68
• 5.1 实验材料63
• 5.1.1 实验材料63
• 5.1.2 实验试剂63
• 5.1.3 实验仪器63
• 5.2 实验方法63-65
• 5.2.1 PSB-S菌株的扫描电镜观察63-64
• 5.2.2 PSB-S菌株的透射电镜观察64-65
• 5.3 实验结果65-67
• 5.3.1 扫描电镜观察结果65-66
• 5.3.2 透射电镜观察结果66-67
• 5.4 小结与讨论67-68
• 参考文献68-76
• 附录1 论文所用重要缩写词及中文全称76-77
• 附录2 常用缓冲液及培养基配方77-78
• 附录3 常用生化试剂及仪器78-80
• 致谢80-82
• 作者简介82-83
• 发表论文附录83

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本文编号：568418