一、不同油菜品种耐铝性比较研究(论文文献综述)
陆珍[1](2021)在《耐铝甘蔗根际促生长细菌的筛选及其对铝胁迫下植株生长的影响》文中指出甘蔗是重要的糖料作物和能源作物。广西作为我国最大的甘蔗种植区,面临严重的土壤酸化问题,土壤酸化往往伴随着铝毒害,严重抑制植物生长与限制作物产量。研究改良酸性土壤的有效途径及了解植物对铝的耐受机制对农业的可持续发展具有重要意义。本研究通过分离筛选获得耐铝性良好的甘蔗根际促生细菌菌种资源,研究了耐铝细菌对甘蔗响应铝胁迫的影响,为利用PGPR改良酸性土壤以及探究提高甘蔗耐铝性的途径提供了菌种资源和理论依据。主要结果如下:1.从甘蔗根际土壤分离得到11株耐受2 mM Al3+的细菌,进一步分析菌株对铝胁迫的耐受能力,结果显示菌株A1、A17、A23、B25、X6可耐受4 mM Al3+,其中A23和X6最高可耐受5 mM Al3+。菌株促生特性研究结果表明,除A1、A23外的所有菌株都可产生IAA,11株耐铝细菌都具有固氮能力。A1、A23和X6的溶磷能力较强,菌株A1和X6具有突出的固氮及分泌铁载体的能力,A23和X6具有ACC脱氨酶活性。结合考虑细菌的耐铝性及促生特性,本研究选取优势菌株A1、A23和X6作为供试菌株进行后续试验。2.基于菌株的形态特征、生理生化指标测定以及16S rRNA基因测序结果,确定A1、A23和X6菌株均为伯克霍尔德菌属(Burkholderia sp.)细菌,在p H为3.8的强酸液体培养基中可正常生长,且在0~3 mM Al3+存在条件下均可有效提高其培养基p H;均可产生胞外多糖,产量分别为0.27mg·m L-1、1.29 mg·m L-1和1.68 mg·m L-1。在p H为4.5,Al3+浓度为1 mM的LB培养基中震荡培养2 d后,菌株A1、A23和X6对Al3+的去除率分别达到18.01%、17.13%和22.42%,其中菌株X6的吸附能力最强。3.利用A1、A23和X6按照1:1:1的比例组成混合菌,对桶栽甘蔗进行接种处理(30 d),结果表明,接种耐铝细菌可促进甘蔗生长,与对照相比,株高、叶面积和地上部分鲜重分别增加了24.95%、41.28%和40.19%。4.本研究中,在0 mM和0.5 mM铝胁迫下,接种处理组的甘蔗根际碱化程度比未接菌处理组的高。铝胁迫不影响甘蔗的叶片叶绿素含量,但抑制了根的生长,0.5 mM和1 mM Al3+胁迫下,接菌处理组甘蔗的根伸长量显着高于对照。5.甘蔗根尖苏木精染色和植株生理生化分析结果表明,接种耐铝细菌可以提高甘蔗对磷的吸收,减少根中铝的积累,并且通过显着提高根尖CAT、POD活性和降低MDA含量来增强甘蔗植株的抗氧化防御能力。甘蔗根尖有机酸代谢相关酶GO、PEPC、ACO和MDH的活性受到铝胁迫的影响,接种处理能够在一定程度上提高酶的活性。6.通过q RT-PCR试验分析耐铝相关基因在铝胁迫下甘蔗根尖和叶片中的表达情况,结果显示,接种耐铝细菌可显着(P<0.05)提高铝胁迫下甘蔗根尖中MAPK、GST基因的表达量,下调根尖PEPC基因和叶片GST基因的表达,但增加了叶片中PEPC基因的表达水平。其中,铝胁迫下,甘蔗MAPK基因被激活,在叶片中的表达呈先下调后上调的趋势,而在根尖中的表达量显着增加,表明甘蔗中可能存在相应的MAPK基因参与了铝信号的传导作用。PEPC基因在叶片中的过表达可能会增加叶片中的PEPC活性以及促进根系分泌更多的草酸来提高甘蔗对铝的耐受性,而根尖中GST基因的高表达可能在甘蔗响应铝胁迫中起到解除金属毒性和抗氧化的作用。综上,本研究筛选获得的耐铝细菌可促进甘蔗生长,参与了甘蔗的抗铝毒过程,主要通过提高甘蔗的抗氧化防御能力及耐铝相关基因的表达调控增强了甘蔗对铝胁迫的耐受性,这些菌株具有开发为生物菌剂并有望应用于改良酸性土壤的潜能。
黄贺[2](2020)在《5-羟色胺与褪黑素提高油菜低温耐性的效应研究》文中指出油菜是我国第一大油料作物,80%的油菜分布在长江流域稻油轮作区,随着水稻收获时期不断延后以及稻稻油三熟制的推广,长江流域油菜播种期不断推迟,低温胁迫已经成为油菜生产面临的重要影响因素。5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)与褪黑素(melatonin,Met)作为植物激素,目前已广泛用于提高植物对干旱、盐害等胁迫的抗性。本研究旨在研究低温胁迫下5-HT与Met对植物生理生化特征的影响,对提高油菜低温耐性具有非常重要的理论和实践意义,主要研究结果如下:(1)将66份油菜品种(系)分别于22℃和9℃条件下进行发芽实验,结果表明,9℃低温会降低发芽势、发芽率、发芽指数,延长平均发芽时间,不同类型的品种间耐低温程度差异明显,在本研究所选的材料中中部品种的低温耐性高于北部品种,半冬性品种的低温耐性高于春性品种、冬性品种,常规种的低温耐性高于杂交种。此外,利用隶属函数法对66份油菜品种(系)的低温耐性进行综合评价,并通过聚类分析划分为以下6个等级:Ⅰ级,极端耐低温品种;Ⅱ级,强耐低温品种;Ⅲ级,耐低温品种;Ⅳ级,中等耐低温品种;Ⅴ级,不耐低温品种;Ⅵ级,敏感品种。并筛选出极端材料H5(秦油8号×e6013)和敏感材料S10(汇丰一号);(2)以一般耐低温品种,冠油杂303为材料,分别用0、0.01、0.02、0.03、0.04 g/L的5-HT和0、0.005、0.0075、0.01、0.015、0.02 g/L的Met对其种子和幼苗进行预处理,随后进行低温胁迫处理,结果表明:5-HT和Met能够提高油菜种子在低温胁迫下的发芽势、发芽率以及发芽指数,缩短油菜种子在低温胁迫下的平均发芽时间;能够提高油菜幼苗在低温胁迫下的存活率。当5-HT的浓度为0.03 g/L,Met的浓度为0.01 g/L时,油菜种子在低温胁迫下的发芽势分别提高19.1%和20.9%,发芽率均提高10.7%,发芽指数分别提高22.2%和26.7%,平均发芽时间分别缩短1.1 d和1.2 d,油菜幼苗在低温胁迫下的存活率均提高75%;最后本研究基于发芽期和苗期的结果,确定5-HT的最适施用剂量为0.03 g/L,Met的最适施用剂量0.01 g/L;(3)对油菜幼苗外源喷施0.03 g/L的5-HT和0.01 g/L的Met,以未经激素处理的油菜幼苗作为CK,随后进行低温胁迫处理,分别对渗透调节物质(SS、SP、PRO)、膜脂过氧化产物(MDA)、抗氧化酶系(CAT、POD、SOD)以及低温胁迫相关基因(CBF、COR)进行测定分析。结果表明,在低温胁迫下,与CK相比,5-HT与Met能够显着提高渗透调节物质的含量,显着降低MDA含量,显着提高CAT、POD、SOD活性,显着提高SOD酶基因的表达以及COR6.6、COR15、CBFs的表达量。基于上述研究结果,推测外源5-HT与Met通过提高渗透调节物质(SS、SP、PRO)的含量,抗氧化酶系统(CAT、POD、SOD)的活性和转录水平,降低膜脂过氧化产物(MDA)的含量,促进CBF、COR等基因的表达,从而提高油菜对低温胁迫的耐性。
崔蓉菁,刘国道,黄春琼[3](2020)在《狗牙根种质资源耐铝性评价》文中研究说明选取相对枯黄率、相对坪用质量、相对地上部分干重、相对根系干重和相对全株干重5个指标对不同地理来源的66份狗牙根材料的耐铝性进行初步评价,从而筛选出不同耐铝型的种质。结果表明:在2500μmol/L铝浓度处理下,不同狗牙根种质之间的生长存在显着(P<0.05)或极显着(P<0.01)差异,不同指标间的变异系数范围为19.90%~36.56%,其中相对枯黄率变异系数最大(36.56%),而相对坪用质量变异系数最小(19.90%);相对地上部干重与相对全株干重存在极显着正相关(P<0.01),相关系数为0.942,相对枯黄率与相对坪用质量的相关性达到极显着负相关(P<0.01),相关系数为-0.431;通过隶属函数法,将66份狗牙根种质分为4级,其中1级为极端耐铝型材料,包含5份材料,占总供试材料的7.57%;2级为较耐铝型材料,包含4份材料,占供试材料的6.06%;3级为中间型材料,包含47份材料,占供试材料的71.21%;4级为铝敏感型材料,包含10份材料,占供试材料的15.15%。通过对66份狗牙根材料耐铝性综合评价,筛选出了5份耐铝的种质,依次是B219、B532、A522、A075和B509。
韩德鹏,刘星月,王馨悦,罗莎,付东辉,周庆红[4](2019)在《铝胁迫对油菜根系形态和生理指标的影响》文中研究表明为探讨油菜幼苗在不同浓度铝胁迫下的生理响应,以2个耐铝毒差异显着的油菜品种(耐铝品种R178和铝敏感品种S169)为试验材料,在营养液培养条件下,共设置0(对照)、50、100、150、200和300μmol·L-16个铝(pH值4. 5)处理,研究铝胁迫对油菜根系形态及生理指标的影响。结果表明,50μmol·L-1铝处理下R178各根系形态指标与对照相比均无显着差异,而S169根系各形态指标与对照均差异显着,其中总根尖数随着铝处理浓度的增加呈先升高后降低的趋势,其他根系指标均随着铝处理浓度的增加呈逐渐减少的趋势,300μmol·L-1铝处理下,2个品种的主根相对伸长率较对照分别减少65. 7%和79. 7%。随着铝处理浓度的增加,2个品种幼苗根系中可溶性蛋白和脯氨酸含量均呈先升高后降低的趋势,叶片中可溶性蛋白含量呈降低趋势,而脯氨酸含量则呈升高的趋势。铝胁迫导致2个品种幼苗根系和叶片的质膜透性显着增加,300μmol·L-1铝处理下R178和S169根系相对电解质外渗率较对照分别增加54%和59%,叶片中分别增加82%和90%,同一处理下R178根系和叶片电解质外渗率均小于S169。随着铝处理浓度的增加,2个品种根系中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均呈先增加后降低的趋势; R178叶片中SOD活性呈增加趋势,而S169则呈先增加后降低的趋势,且在200μmol·L-1时达到最大值; 2个品种叶片中的POD、CAT和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈先增加后降低的趋势。综上,铝胁迫显着抑制了油菜根系生长,破坏了细胞质膜的完整性,油菜幼苗通过蛋白质和脯氨酸含量的积累以及保护酶活性的增高抵抗铝胁迫。本研究结果为耐铝油菜资源筛选和新品种选育提供了理论依据。
韩德鹏[5](2019)在《甘蓝型油菜幼苗对铝毒胁迫的生理响应及其耐铝候选基因筛选》文中认为酸性土壤的铝毒胁迫是限制我国南方油菜生产和产量提升的重要限制因子之一。研究油菜对铝胁迫的生理响应及油菜耐铝相关基因对改良油菜耐铝性和加快耐铝油菜品种选育具有重要意义。本研究基于254份遗传变异广泛的甘蓝型油菜资源,对其进行了耐铝性评价,并研究了极耐铝和铝敏感油菜品种(R178和S169)幼苗在不同铝浓度处理下的生理响应。此外,基于前期针对254份材料开发的200510个SNP(single nucleotide polymorphisms)标记,对油菜幼苗耐铝相关性状进行全基因组关联分析(genome-wideassociation study GWAS),同时,利用RNA-seq技术分析鉴定铝胁迫下耐铝和铝敏感油菜(R178和S169)幼苗根系中耐铝相关差异表达基因,最后通过功能注释确定甘蓝型油菜幼苗耐铝性相关候选基因。本研究得到以下结果:254份甘蓝型油菜自交系品种在100μmol·L-1Al3+的营养液中培养7d后,与无Al3+对照相比,不同基因型油菜品种主根生长均受到了不同程度的抑制。通过测定主根相对伸长率(relative root growth RRG),品种18G178的RRG为94.7%,主根受铝胁迫危害最轻,为极耐铝基因型品种。品种18G169主根伸长抑制最严重,其RRG最低为53.7%,为铝敏感基因型品种。以筛选出的耐铝品种R178(18G178)和铝敏感品种S169(18G169)为试验材料,在营养液培养条件下,分别用0、50、100、150、200和300μmol·L-1Al3+(p H4.5)处理28 d后测定其形态及生理指标,研究其对不同铝胁迫处理的响应。结果表明,50μmol·L-1铝处理下R178的根系形态指标与对照无显着差异,S169的根系形态指标与对照间均差异显着,随铝处理浓度的加大,除总根尖数表现出先升高后降低,其余根系指标均持续降低;此外,可溶性蛋白和脯氨酸含量在上述两个品种幼苗根系中均表现出开始升高而后持续降低,叶片中可溶性蛋白含量随铝浓度增加而降低,脯氨酸含量则呈现相反的趋势。铝胁迫导致2个品种幼苗根系和叶片的质膜透性显着增加。综上,铝胁迫显着抑制了油菜根系生长,破坏了细胞质膜的完整性,油菜幼苗通过蛋白质和脯氨酸含量的积累以及保护酶活性的增高抵抗铝胁迫。以耐铝型油菜品种R178和铝敏感型油菜品种S169为试验材料,利用RNA-seq技术分析不同铝胁迫时间下(0 h、6h、24h)耐铝和铝敏感油菜幼苗根系中的差异表达基因,筛选与油菜耐铝性相关的候选基因。研究结果表明,18个样品的原始数据经过质控和过滤,总共获得151.88Gb有效数据,平均每个样品得到7.07Gb有效数据。通过对2个油菜品种不同铝胁迫时间下根系差异表达基因的分析和功能注释,共筛选到46个耐铝性相关的候选基因,其中苹果酸通道蛋白基因7个、柠檬酸转运蛋白基因5个、ABC转运家族蛋白基因5个、金属转运家族蛋白相关基因14个、天然耐药相关巨噬细胞蛋白Nramp基因1个、C2H2锌脂蛋白转录因子基因3个、铝敏感蛋白基因2个以及抗氧化相关基因9个。以254份来源独立遗传变异广泛的甘蓝型油菜自交系品种为试验材料,测定铝胁迫及对照下甘蓝型油菜幼苗相关形态指标(地上部鲜重、根平均直径、根鲜重、主根相对伸长率、总根表面积、总根尖数、总根体积和总根长),采用一般线性模型(GLM)和混合线性模型(GLM)并结合前期开发的200510个群体SNP标记进行全基因组关联分析。结果表明,在A01、A02、A03、A04、A06、A08、A09、C03和C04等9条染色体上探测到18个性状显着关联的SNP位点,并在显着性位点两侧100 Kb范围内发掘到30个耐铝相关候选基因,筛选到的基因主要包括ABC转运体家族基因、水通道蛋白基因、MATE家族蛋白基因、硫酸盐转运体家族基因、金属耐受蛋白基因和抗氧化相关基因,主要参与了无机离子的转运和代谢、苹果酸和柠檬酸等有机酸的转运排出、细胞壁修饰及氧化应激反应等过程。本研究发掘到的耐铝候选基因经进一步功能验证后,可为油菜耐铝性遗传改良和耐铝新品种选育提供基因元件和技术支撑。
郜欢欢,叶桑,王倩,王刘艳,王瑞莉,陈柳依,唐章林,李加纳,周清元,崔翠[6](2019)在《甘蓝型油菜种子萌发期耐铝毒特性综合评价及其种质筛选》文中认为种子萌发是油菜植株形态建成的重要阶段,铝毒是酸性土壤中影响其种子萌发的主要因素之一,因此筛选出种子萌发过程中耐铝毒种质对油菜生产及研究具有重要意义。本研究利用5份甘蓝型油菜品种(系)筛选出油菜萌发期耐铝毒种质资源处理的适宜胁迫浓度为90μg mL-1。并以该浓度处理148份甘蓝型油菜品种(系)种子,于萌发期测定其发芽势、发芽率、鲜重、干重、根长和芽长等指标,通过铝毒胁迫耐性综合评价值(A值)、平均隶属函数值(ASF值)、对铝毒加权耐性系数(WAC值)、相关性、频数、主成分、灰色关联度、聚类和逐步回归分析等鉴定萌发期耐铝性,建立萌发期对铝毒耐性综合评价模型并筛选出适宜的评价鉴定指标。结果表明, 148份甘蓝型油菜的萌发期各指标在品种(系)间存在显着差异;筛选出萌发期耐铝毒甘蓝型油菜品种(系) 01188、WH-20、A109、甲预31棚等。根据灰色关联度及回归分析结果认为,在油菜萌发期测定其根长、芽长、鲜重、发芽率和发芽势,通过回归方程估算其A值,可以初步判断甘蓝型油菜种质的耐铝毒特性。
宋佳谕[7](2019)在《利用全基因组关联分析法挖掘水稻核心种质优异耐冷耐铝基因》文中研究表明“丁氏”核心种质(150份)具有丰富遗传变异,对于水稻非生物胁迫(铝毒和冷害)研究具有重要价值。本研究对群体进行全基因组简化测序,分析其结构分层与遗传关系;并结合耐铝表型数据(相对根长)与耐冷表型数据(死苗率)对核心种质群体进行抗逆性的全基因组关联分析(GWAS)(混合线性模型),挖掘及验证水稻核心种质中优异抗逆基因。研究结果简述如下:(1)SLAF-seq测序标记的高密度SNP位点,群体结构分析结果显示群体分为2-4个亚群。采用GWAS方法,鉴定到153个与耐铝显着关联的SNP位点,并定位30个与耐铝相关的QTL,其中6个QTL与前人研究结果共定位。进一步对具有较高显着性SNP位点(qALT3.2、qALT3.3、qALT3.4、qALT3.5,qALT1.2、qALT1.5、qALT2.3、qALT3.6、qALT3.7、qALT4.1、qALT6.1,和qALT9.1)所在QTL区域的候选基因进行RT-PCR检测、基因注释分析、氨基酸序列分析以及表达谱分析的多重筛选,最终定位到两个与耐铝相关的新基因(Os03g0437200与Os01g0304100),对这两个基因的功能验证有待进一步研究。(2)基于对SLAF-seq标记测序构建的高密度SNP文库,水稻苗期耐冷性GWAS分析结果显示,检测到26个与耐冷极显着相关的SNP位点,213个显着相关的SNP位点,并定位22个QTL,其中3个QTL与前人研究共定位。SNP26297784标记与耐冷性的关联值较高(9.88x10-10),位于已定位耐冷QTL2上。针对该位点附近候选基因进行生物信息学分析,筛选到6个可能与耐冷相关基因(Os01g0617900,Os01g0618200,Os01g0618400,Os01g0618800,Os01g0618900和Os01g0620100),其中Os01g0620100基因序列发生有义的不连续变异,且区间内存在高度连锁不平衡现象。基因注释、表达谱分析及3D蛋白结构的预测结果均显示该基因可能参与水稻耐冷调节。(3)利用二代测序数据完整的60份材料,针对已经克隆的五个耐冷基因(OsLEA4、AP37、OsLEA5、ZFP245、OsiSAP8)进行遗传多样性及基因分型分析,并预测与耐冷相关的最优单倍型。本研究最优单体型组合结果为今后品种选育提供了理论参考。本研究结果为挖掘我国优异稻种资源中的优良抗性基因提供了研究基础,对进一步研究稻种资源的遗传结构对理解稻作起源、分化,拓宽育种家选材范围提供理论依据。
柳聚阁[8](2017)在《铝毒胁迫下大豆根部的生理和表达谱特征及耐铝毒相关MATE基因的功能分析》文中研究表明铝是地壳中最丰富的金属元素,同时也是土壤无机矿物的主要元素。当土壤pH<5.0时,固定态的铝就转变为溶解的Al3+离子状态,微摩尔水平的Al3+在几分钟内即可对植物造成毒害,而且pH越低,铝的溶解性越大,对植物造成的毒害也越大。铝毒害诱导脂质氧化物及过氧化物产物生成,影响细胞间物质运输,破坏根尖细胞的正常伸长和发育,进而抑制主根和侧根伸长。因此,铝毒害已成为影响作物产量的限制因素之一。大豆(Glycine max(L.)Merr.)是一种重要的经济作物,为人类提供优质蛋白和油脂。然而南方酸性土壤的铝毒害严重影响了大豆的产量。目前关于大豆耐铝毒基因及其耐铝毒机制的报道非常有限。因此,挖掘大豆中优异的耐铝基因并鉴定其功能,探索大豆耐铝毒的分子调控网络,将为大豆分子育种提供重要的基因资源和理论依据。本研究采用前期鉴定的耐铝(KF)和感铝(GF)两个大豆品种为材料,通过芯片技术和生物信息学分析,鉴定了参与大豆耐铝毒相关的代谢通路及关键候选基因。利用qRT-PCR技术对关键耐铝毒候选基因的大豆九个组织中的表达情况,结果表明这些基因在不同的亚家族中的组织表达模式差别转录水平进行了验证,结合植物转基因技术及生理和表型测定,研究耐铝候选基因在铝毒胁迫下的功能。本文所获得研究结果如下:1.铝毒胁迫对大豆耐感铝品种的影响对幼苗期鉴定的耐铝品种KF和感铝品种GF进行铝处理,研究铝毒对大豆生物量及生理指标的影响。铝处理浓度随处理天数的推移呈梯度增加,达到20mM时,感铝品种GF的生物量(根部干重,地上部干重,株高等)受到显着抑制;生理指标如抗氧化物酶类(POD(Peroxidase)、SOD(Superoxide Dismutase)、CAT(Catalase)等)的含量在两个品种中均增加,但耐铝品种比感铝品种增加更显着;而细胞膜丙二醛(MDA)在感铝品种中显着增加。结果表明当铝浓度超过一定范围时,铝毒害会严重抑制感铝品种的生长,破坏生理调节,而耐铝品种会通过生理指标如POD、SOD、CAT等的调节来抵抗外界的胁迫,从而维持自身相对正常生长。2.耐感铭大豆品种在铝毒胁迫下的基因表达谱分析利用包含66473个大豆探针的Affymetrix的mRNA表达谱芯片对耐铝品种KF和铝敏感品种GF在对照(0μM AlCl3,pH=4.3)和铝处理(25μM AlCl3,pH=4.3)6、12和24小时后的根尖进行表达谱分析。根据“FDR(False Discovery Rate)≤0.05和|log2 FC(Fold Change)|≥1”两个阈值鉴定差异表达基因(Differentially Expressed Gene,DEG)。在铝处理6h后,耐、感品种DEGs的个数分别为1210和1394个,铝处理12h后耐感品种DEG个数分别为1846个和2916个,铝处理24h后,耐感品种DEGs的个数明显增加,分别为3741和6633个。用MAPMAN对24h的的DEGs进行代谢通路分析,发现铝胁迫下,参与糖酵解、三羧酸循环及GABA循环等代谢通路的基因表达在两个品种间有显着差异。进一步对这些DEGs进行筛选,发现1937个基因在耐铝品种比感铝品种显着上调。AgriGO网站分析发现这1937个基因中参与抗氧化物酶代谢的POD基因显着富集,且这些POD基因在耐铝品种中受铝毒诱导显着上调,但在感铝品种中下调表达或上调不显着。1937个基因的GO注释显示分布到38个功能类别中,主要包括细胞外区域、抗氧化剂、酶催化活性、转运体、代谢过程和刺激应答等功能类别。这1937个基因进行转录因子富集分析,发现WRKY,MYB,AP2等转录因子显着富集。通过qRT-PCR对15个基因进行表达分析,与芯片结果相关性为R2=0.766,表明两种方法比较一致。基于差异表达谱分析和生理指标(POD活性等)测定结果并结合相关文献报道,推测大豆耐铝性差异可能与一些关键代谢途径、抗氧化物酶、转录因子、有机酸分泌等相关,这些基因可作为重点耐铝候选基因进一步研究。3.多药及毒性化合物外排转运MATE的全基因组鉴定和生物信息学分析多药及毒性化合物外排转运(Multidrug and toxic compound extrusion,MATE)蛋白家族是多药排出转运体的重要成员,主要参与转运有机酸、植物激素、次级代谢物等有机化合物。然而,目前关于植物尤其是大豆MATE家族还鲜有报道。以MATE保守结构域的序列为条件,通过HMMER检索,同时以拟南芥中MATE基因的蛋白序列为参考序列,在Phytozome数据库中进行BlastP比对,发现大豆中共有117个MATE基因,根据其物理位置分别命名为GmMATE1-GmMATE117,分布在20条染色体上。进化分析显示大豆MATE基因分为4个亚家族10个小亚族,这与前人的研究结果一致。利用qRT-PCR技术研究MA TE家族在大豆九个组织中的表达情况,结果表明这些基因在不同的亚家族中的组织表达模式差别很大。通过进化树分析和亚家族内已知功能的基因,推测亚族4中的第三个小亚组(C4-3)的8个GmMATE基因可能编码铝离子转运体。在PlantCARE数据库中对这8个基因上游启动子1500bp的序列进行顺式作用元件预测,发现有1 1个与胁迫相关的元件,包括激素响应ABRE(ABA-responsive element)、TCA-element,逆境响应ARE(响应厌氧元件)、HSE(热激响应元件)、LTR(低温响应元件)、WUN(创伤响应激元件),及其他的CGTCA-motif、MBS(MYB binding site)、TC rich-repeats、TGACG-motif、W1-Box。此外,对耐铝毒相关转录因子ART1的DNA-Binding序列(GGNVS)进行了预测,发现这8个GmMATE基因都含有5个以上的GGNVS序列,说明这些基因有被耐铝转录因子ART1调控的可能性。检测这8个GmMATE基因在铝胁迫下的表达模式发现,GmMA TE75在耐铝大豆品种受到铝毒胁迫6、12、24h时显着上调表达。4.大豆耐铝相关基因MATE的功能研究利用转基因拟南芥和大豆发状根对GmMATE75基因功能进行研究,结果显示在25μM的铝处理下,过表达GmMA TE75基因的拟南芥根尖铝离子含量比突变体M(AtMATE-KD)和野生型(Col-0)的明显减少;主根、侧根及叶片受铝毒抑制的程度明显降低;同时根尖活性氧的含量明显减少,说明过表达GmMA TE75提高了转基因拟南芥的耐铝性。与转空载的大豆发根相比,过表达GmMA TE75基因的大豆阳性发根在铝处理后根尖铝离子含量减少,说明过表达GmMA TE75提高了大豆的耐铝性。
李颜冰[9](2017)在《花生耐铝性筛选鉴定方法初探》文中研究表明铝胁迫是酸性土壤中限制作物生长和产量的一个主要逆境因子,也是导致我国南方地区花生单产低于全国平均水平主要原因之一,但目前关于花生耐铝性鉴定的相关研究报道较少。因此,本文利用培养皿法模拟铝胁迫条件,对20个花生品种进行萌芽期耐铝性鉴定,旨在探讨不同花生品种萌芽期对铝胁迫程度的响应,分析这些花生品种的耐铝性能力,并通过田间产量验证,从而建立一套花生耐铝性鉴定的方法。通过苏木精染色,随着铝胁迫的加剧,花育23、湘花55、河南大花生和粤油7号根尖染色加深。河南大花生、粤油7号的根鲜重、根干重、胚轴干重及芽干重会随着铝浓度的上升先增加后减少。而花育23、湘花55的根鲜重、根干重、芽干重会随铝胁迫的增强而逐渐降低,其胚轴干重会随铝浓度的增加先升高后减少。花育23、湘花55、河南大花生和粤油7号根系的丙二醛(MDA)含量会随着铝胁迫的加剧而逐渐上升,花育23和湘花55根系的MDA含量上升的幅度大于河南大花生和粤油7号,在铝浓度为100 mg·L-1时,花育23和湘花55根系的MDA含量都大于河南大花生和粤油7号。在一定的铝浓度范围内,可以促进花育23、湘花55、河南大花生和粤油7号根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,高浓度的铝溶液会降低根系SOD、CAT的活性。随着铝浓度的增加,河南大花生和粤油7号根系的过氧化物酶(POD)活性先增加后降低,而花育23和湘花55根系的POD活性逐渐减少。通过主成分分析法对各花生品种进行了耐铝性综合分析,结果表明:相对根长、相对发芽势、相对发芽指数载荷量最大,可将其作为花生萌芽期耐铝性筛选的主要评价指标。通过聚类分析法将20个花生品种按耐铝性强弱分为5类,粤油7号为高度耐铝性品种,泉花327等4个品种为耐铝性品种,龙花243等11个品种为中等耐铝性品种,冀花5号等3个品种为铝敏感性品种,花育23为高度铝敏感性品种。将20个花生品种种植在田间,收获期结果为:抗铝性强的花生品种的荚果重和籽粒重都大于铝敏感性的荚果重和籽粒重,且抗性越弱,其荚果重与籽粒重越轻。在花生萌芽期进行抗铝性指标筛选对于生产实践有一定的指导意义。
刘森[10](2017)在《西藏油菜种质资源耐盐性比较与分析》文中研究表明土壤盐碱化制约着农业生产的发展,是当今世界农业发展面临的一个重要难题。通过培育和筛选耐盐植物是治理和改良盐碱地的一个最为直接、有效、生态效益高的方法措施。西藏地处我国西南部,是我国典型的低纬度、高海拔农业区。西藏野生油菜资源丰富,其特有的环境形成了油菜多样、复杂的耐盐生理及遗传机制。本研究对选自西藏农牧院培育的42个不同油菜品种进行苗期耐盐比较试验,通过对发芽率、生物量等生长指标及光合作用和离子吸收等生理指标来筛选适合在滨海盐碱地种植的耐盐油菜种质。现取得研究结果如下:(1)采用梯度盐浓度(NaCl)对42个油菜品种进行耐盐发芽实验发现:C资151和C资153等15个C资系列以及C093431-2油菜表现出较高的萌发率,J资系列的耐盐性较弱;随着盐胁迫浓度的升高,根长呈持续下降的趋势,株高和单株鲜重呈现先增大后下降的趋势,根长的下降幅度大于株高和单株鲜重;通过比较发现C资151和C资153表现出较好的耐盐性,J资264和J资436的耐盐性较弱。(2)对耐盐油菜品种C资151和C资153和盐敏油菜J资264和J资436进行不同盐胁迫浓度的水培实验发现,J资264和J资436的盐害指数明显高于C资151和C资153;在总根长、根系直径、根系表面积和体积4个指标中根系表面积和体积受到盐胁迫的影响最大,对根系直径的影响最小;随着盐胁迫浓度的升高,C资151和C资153的根系指标的下降幅度要小于J资264和J资436,表现出较好的耐盐性;(3)油菜的根、茎、叶的鲜重比重大小为叶>茎>根,随着盐胁迫浓度的升高,叶的鲜重的比重明显增大,根和茎的鲜重比重变小,表明盐胁迫对根和茎的影响较大,对叶的影响较小。在对J资436和C资153的耐盐分析中发现:两个油菜品种的茎粗、叶长、叶宽和叶柄长随着盐胁迫浓度的升高而降低,J资436各性状的下降幅度要大于C资153,且在较低盐浓度时,C资153的茎粗、叶长、单株生物量均有增大趋势;(4)对J资436和C资153的耐盐分析中发现:盐浓度升高时,两个油菜品种的叶绿素含量和光合参数呈降低趋势,表明盐胁迫对油菜的光合作用有抑制作用;J资436的光合参数的下降幅度要大于C资153,表明盐胁迫对J资436的抑制作用更为明显;两个油菜体内的Na+含量持续上升,且叶片的Na+含量上升幅度要大于茎和根部,Na+向地上部分积聚。根部的K+、Ca2+、Mg2+含量没有显着变化。地上部分的K+、Ca2+、Mg2+含量显着下降。以上结果表明,C资151和C资153两个油菜品种表现出较好的耐盐性,具有很高的生物量积累,且盐胁迫对其各性状的影响较小,可以进一步尝试在滨海盐碱地上种植。
二、不同油菜品种耐铝性比较研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、不同油菜品种耐铝性比较研究(论文提纲范文)
(1)耐铝甘蔗根际促生长细菌的筛选及其对铝胁迫下植株生长的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 前言 |
1.1 土壤酸化及铝毒害 |
1.2 植物耐铝机制的研究进展 |
1.2.1 植物在生理水平上的耐铝机制研究 |
1.2.2 植物在分子水平上的耐铝策略 |
1.3 改良酸性土壤缓解植物铝毒害的措施 |
1.4 植物根际促生菌提高植物耐铝性的研究进展 |
1.4.1 根际与植物根际促生菌 |
1.4.2 PGPR的促生效应 |
1.4.3 PGPR提高植物耐铝性的研究 |
1.5 铝毒害对甘蔗生长的影响及甘蔗抗铝性研究进展 |
1.6 研究内容 |
1.7 研究目的及意义 |
1.8 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 土壤及培养介质 |
2.1.2 甘蔗 |
2.2 主要培养基及试剂 |
2.2.1 主要培养基 |
2.2.2 主要试剂 |
2.3 主要仪器设备 |
2.4 试验方法 |
2.4.1 根际耐铝促生菌的分离和筛选 |
2.4.2 耐铝细菌对甘蔗促生长效应的研究 |
2.4.3 耐铝细菌对甘蔗响应铝胁迫的调控作用研究 |
2.5 数据处理与统计分析 |
3 结果与分析 |
3.1 甘蔗根际耐铝促生菌的分离筛选与鉴定 |
3.1.1 耐铝细菌的分离 |
3.1.2 耐铝细菌促生指标的测定 |
3.1.3 耐铝细菌的鉴定及系统进化树分析 |
3.1.4 菌株对酸的耐受能力分析 |
3.1.5 铝胁迫对菌株生长及其培养基p H的影响 |
3.1.6 耐铝细菌产生EPS的能力分析 |
3.1.7 菌株对铝的去除能力分析 |
3.2 接种混合耐铝细菌对甘蔗促生作用的研究 |
3.3 耐铝细菌在甘蔗响应铝胁迫中的调控作用研究 |
3.3.1 接种耐铝细菌对铝胁迫下甘蔗叶片叶绿素含量的影响 |
3.3.2 接种耐铝细菌对铝胁迫下甘蔗根伸长量的影响 |
3.3.3 接种耐铝细菌对铝胁迫下甘蔗培养液及根际p H的影响 |
3.3.4 甘蔗根尖苏木精染色 |
3.3.5 接种耐铝细菌对铝胁迫下不同甘蔗组织营养元素和铝含量的影响 |
3.3.6 接种耐铝细菌对铝胁迫下甘蔗根尖和叶片细胞膜稳定性及抗氧化防御能力的影响 |
3.3.7 接种耐铝细菌对铝胁迫下甘蔗根尖有机酸代谢相关酶活性的影响 |
3.3.8 接种耐铝细菌对甘蔗响应铝胁迫相关基因表达量的影响 |
4 讨论 |
4.1 甘蔗根际耐铝促生菌的分离筛选和鉴定及其促生特性、耐铝机制研究 |
4.2 耐铝组合细菌对甘蔗的促生长效应研究 |
4.3 耐铝细菌在甘蔗响应铝胁迫中的调控作用研究 |
4.3.1 培养液和根际碱化与甘蔗的耐铝性 |
4.3.2 铝胁迫下甘蔗叶片叶绿素含量及根的生长 |
4.3.3 矿质营养元素(N、P、K)及铝的积累和分配与甘蔗的耐铝性 |
4.3.4 接种耐铝细菌对铝胁迫下甘蔗根尖和叶片细胞膜稳定性及抗氧化防御能力的影响 |
4.3.5 有机酸代谢相关酶参与调控甘蔗的耐铝性 |
4.3.6 耐铝相关基因调控甘蔗的抗铝毒性 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 论文创新点 |
5.3 问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(2)5-羟色胺与褪黑素提高油菜低温耐性的效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 油菜生产概况 |
1.2 低温胁迫对植物的影响 |
1.3 植物低温胁迫应答机制 |
1.3.1 低温信号感知途径 |
1.3.2 低温信号转导途径 |
1.3.3 植物对低温胁迫的响应 |
1.4 5-HT与Met在植物抗逆中的研究进展 |
1.5 本研究的目的及意义 |
第二章 甘蓝型油菜发芽期低温耐性的评价与材料筛选 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 试验材料的培养及试验设计 |
2.2.2 测定指标与方法 |
2.2.3 数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 低温胁迫对不同油菜品种各发芽指标的影响 |
2.3.2 低温胁迫下不同油菜品种各发芽指标的分布 |
2.3.3 隶属函数分析 |
2.3.4 发芽期各相关性状以及综合隶属函数值间的相关性分析 |
2.3.5 不同类型油菜品种耐低温性比较 |
2.3.6 聚类分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 通过室内发芽试验鉴定油菜耐低温性的可行性 |
2.4.2 油菜发芽期低温耐性评价方法的比较 |
2.4.3 低温对油菜萌发的影响 |
2.4.4 油菜萌发期耐低温与成苗期耐低温比较 |
2.4.5 不同类型油菜品种萌发期耐低温性比较 |
第三章 外源5-HT和Met对油菜低温耐性的影响 |
3.1 试验材料 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验试剂 |
3.1.3 试剂配制 |
3.1.4 主要仪器设备 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 试验设计 |
3.2.2 测定指标与方法 |
3.2.3 数据分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 5-HT与Met对低温胁迫下油菜种子萌发的影响 |
3.3.2 5-HT与Met对低温胁迫下油菜幼苗的影响 |
3.4 讨论 |
3.4.1 5-HT与Met对低温胁迫下油菜种子萌发的影响 |
3.4.2 5-HT与Met对低温胁迫下油菜幼苗的影响 |
3.4.3 5-HT与Met在油菜中的最适施用剂量分析 |
第四章 5-HT与Met缓解油菜低温胁迫的机制分析 |
4.1 试验材料 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 试验试剂 |
4.1.3 主要仪器设备 |
4.1.4 引物合成 |
4.1.5 数据分析 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 试验设计 |
4.2.2 生理生化指标检测 |
4.2.3 RNA提取 |
4.2.4 cDNA合成 |
4.2.5 qRT-PCR |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 5-HT与Met对低温胁迫下油菜幼苗生理生化指标的影响 |
4.3.2 5-HT与Met对低温胁迫相关基因表达的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 5-HT与Met提高油菜幼苗低温耐性的生理生化机制分析 |
4.4.2 5-HT与Met提高油菜幼苗低温耐性的分子机制分析 |
4.4.3 5-HT与Met提高油菜幼苗低温耐性的机制分析 |
第五章 结论 |
参考文献 |
附录A |
致谢 |
作者简历 |
(3)狗牙根种质资源耐铝性评价(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
1.2.1 材料的预培养 |
1.2.2 铝处理方法 |
1.2.3 测定指标和方法 |
1.2.4 综合评价 |
1.2.5 耐铝性分级 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 供试材料各指标间综合形态特征变异分析 |
2.2 供试材料各指标间相关性分析 |
2.3 狗牙根耐铝能力综合评价 |
3 讨论 |
(4)铝胁迫对油菜根系形态和生理指标的影响(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
1.2.1 胁迫处理 |
1.2.2 幼苗形态指标的测定 |
1.2.3 幼苗生理指标的测定 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 铝胁迫对油菜幼苗根系形态指标的影响 |
2.2 铝胁迫对油菜幼苗根系和叶片生理特性的影响 |
2.2.1铝胁迫对油菜幼苗根系和叶片可溶性蛋白质含量的影响 |
2.2.2 铝胁迫对油菜幼苗根系和叶片脯氨酸含量的影响 |
2.2.3 铝胁迫对油菜幼苗根系和叶片细胞质膜透性的影响 |
2.3 铝胁迫对油菜幼苗根系及叶片保护酶活性的影响 |
2.3.1 铝胁迫对油菜幼苗根系及叶片SOD活性的影响 |
2.3.2 铝胁迫对油菜幼苗根系及叶片POD活性的影响 |
2.3.3 铝胁迫对油菜幼苗根系及叶片CAT活性的影响 |
2.3.4 铝胁迫对油菜幼苗根系及叶片APX活性的影响 |
3 讨论 |
4 结论 |
(5)甘蓝型油菜幼苗对铝毒胁迫的生理响应及其耐铝候选基因筛选(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 综述 |
1.1 铝毒的产生 |
1.2 铝毒对作物生长的影响 |
1.2.1 铝毒危害作物的症状 |
1.2.2 铝毒对植物细胞结构的影响 |
1.2.3 铝毒对植物光合作用的影响 |
1.3 植物的耐铝生理机制 |
1.3.1 外部的铝排斥机制 |
1.3.2 内部的铝耐受机制 |
1.4 植物耐铝相关基因的研究 |
1.5 研究背景与意义 |
第二章 耐铝毒和铝敏感油菜基因型筛选 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试验方法 |
2.2.3 数据处理 |
2.3 结果与分析 |
2.4 讨论 |
第三章 铝胁迫对油菜根系形态和生理指标的影响 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试验方法 |
3.2.3 数据处理 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 铝胁迫对油菜幼苗根系形态指标的影响 |
3.3.2 铝胁迫对油菜幼苗根系和叶片生理特性的影响 |
3.3.3 铝胁迫对油菜幼苗根系及叶片保护酶活性的影响 |
3.4 讨论 |
第四章 不同基因型甘蓝型油菜幼苗响应铝毒胁迫的转录组分析 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 材料 |
4.2.2 试验方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 油菜幼苗根系转录组测序数据产出 |
4.3.2 差异基因表达分析 |
4.3.3 差异表达基因功能注释及分析 |
4.3.4 耐铝性相关差异表达基因筛选 |
4.4 讨论 |
第五章 铝胁迫下甘蓝型油菜苗期性状全基因组关联分析 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试验设计及表型测定 |
5.2.3 基因型测序分型 |
5.2.4 全基因组关联分析 |
5.2.5 候选基因预测 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 甘蓝型油菜表型性状统计及方差分析 |
5.3.2 甘蓝型油菜各性状全基因组关联分析 |
5.3.3 铝胁迫下相关候选基因预测 |
5.4 讨论 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)甘蓝型油菜种子萌发期耐铝毒特性综合评价及其种质筛选(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 供试油菜种质资源 |
1.2 试验方法 |
1.2.1 萌发期铝毒胁迫处理浓度的筛选 |
1.2.2 萌发期耐铝毒油菜品种 (系) 的鉴定 |
1.3 数据处理与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 胁迫浓度筛选 |
2.2 萌发期指标分析 |
2.3 单项指标铝毒耐性系数 (AC值) 分析 |
2.4 单项指标耐性系数 (AC值) 的主成分分析 |
2.5 基于平均隶属函数值、铝毒耐性综合评价值和对铝毒加权耐性系数的综合评价 |
2.6 聚类分析 |
2.7 萌发期耐铝毒性指标的筛选和回归方程构建 |
3 讨论 |
4 结论 |
(7)利用全基因组关联分析法挖掘水稻核心种质优异耐冷耐铝基因(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 水稻种质资源简述 |
1.1.1 核心种质资源含义与意义 |
1.1.2 水稻核心种质资源的发展 |
1.1.3 稻种资源的表型信息采集与遗传结构 |
1.2 水稻耐铝研究进展 |
1.2.1 水稻耐铝的生理机制 |
1.2.2 植物耐铝基因的研究进展 |
1.3 水稻耐冷机制研究 |
1.3.1 水稻耐冷分子机制 |
1.3.2 水稻耐冷基因研究进展 |
1.4 立题意义与技术路线 |
1.4.1 立题意义 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 全基因组关联分析挖掘核心种质中优异耐铝基因 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试材料 |
2.1.2 全基因组简化测序 |
2.1.3 基于高密度SNPs位点分析核心种质群体分层结构 |
2.1.4 芽期耐铝性表型鉴定 |
2.1.5 芽期耐铝性关联分析 |
2.1.6 耐铝候选基因的表达水平检测 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 全基因组水平多态性SNP位点检测 |
2.2.2 预测基因组中单体型Block的遗传情况 |
2.2.3 水稻核心种质群体多样性分析 |
2.2.4 核心种质群体结构及亲缘关系 |
2.2.5 核心种质耐铝性分析 |
2.2.6 水稻核心种质耐铝性关联分析 |
2.2.7 水稻耐铝候选基因分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 全基因组关联分析挖掘水稻核心种质苗期耐冷基因 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 核心种质群体苗期耐冷性鉴定 |
3.1.2 苗期耐冷性关联分析 |
3.1.3 耐铝候选基因表达水平检测 |
3.1.4 候选基因多态性分析与蛋白功能结构分析 |
3.1.5 亚细胞定位 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 核心种质群体苗期耐冷性分析 |
3.2.2 核心种质苗期耐冷性关联分析 |
3.2.3 耐冷相关候选基因功能预测 |
3.2.4 候选基因耐冷性检验 |
3.2.5 亚细胞定位 |
3.3 本章小结 |
第四章 核心种质中耐冷基因的单体型分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试材料 |
4.1.2 DNA提取与检测 |
4.1.3 耐冷基因克隆 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 基因的结构及功能 |
4.2.2 耐冷基因的进化树 |
4.2.3 核苷酸多样性分析和中性测试 |
4.2.4 耐冷基因的单倍型分析 |
4.2.5 耐冷基因的分型单倍型网络分析 |
4.2.6 耐冷品种的最优单体型分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与讨论 |
5.1 利用核心种质挖掘抗性基因的优势与展望 |
5.2 基于SLAF-SEQ测序构建高密度SNP文库挖掘优异抗性基因 |
5.3 耐冷基因单体型组合预测 |
5.4 全基因组关联分析的不足 |
参考文献 |
附表 |
致谢 |
攻读学位论文期间发表文章 |
(8)铝毒胁迫下大豆根部的生理和表达谱特征及耐铝毒相关MATE基因的功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词 |
第一章 文献综述 |
1 铝毒胁迫对植物的影响 |
1.1 铝毒对植物萌发的影响 |
1.2 铝毒对植物根系的影响 |
1.3 铝毒对植物生长的影响 |
1.4 铝毒对植物生理过程的影响 |
1.4.1 铝毒对细胞膜系统的影响 |
1.4.2 铝毒胁迫对植物的氧化还原系统等代谢过程的影响 |
1.4.3 铝毒胁迫对植物柠檬酸分泌的影响 |
1.5 铝毒对农作物产量的影响 |
2 植物的耐铝毒机制 |
2.1 铝激活植物根尖有机酸分泌的机制 |
2.2 参与植物耐铝机制相关基因的研究 |
2.2.1 苹果酸转运体ALMT |
2.2.2 柠檬酸转运体MATE |
2.2.3 铝转运体水通道蛋白 |
2.2.4 参与细胞壁修饰基因 |
2.3 其他与耐铝毒相关的基因 |
2.3.1 ABC转运体 |
2.3.2 ASR基因 |
2.3.3 Nramp基因 |
2.3.4 转录因子 |
2.4 缓解铝毒的物质及其机理 |
2.4.1 IAA可以缓解铝毒 |
2.4.2 过氧化氢预处理可以缓解铝毒 |
2.4.3 镁离子可以缓解铝毒 |
3 表达谱在植物耐逆研究中的应用 |
3.1 基因芯片技术概况 |
3.2 基因芯片的应用 |
4 生物信息学对铝毒相关基因的研究 |
5 本研究的目的和意义 |
6 本研究主要内容 |
7 技术路线 |
第二章 铝毒胁迫对大豆耐感铝品种的形态、生长及生理生化影响 |
1 材料和方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 植物材料 |
1.1.2 主要试剂 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 耐感铝品种的生长条件和取样方法 |
1.2.2 电导率的测定 |
1.2.3 根部及叶片中蛋白质提取和含量测定 |
1.2.4 POD活性的测定 |
1.2.5 MDA含量的测定 |
1.2.6 CAT含量的测定 |
1.2.7 SOD含量的测定 |
1.2.8 大豆的株高及生物量的测定 |
1.2.9 苏木精染色及根尖铝离子积累 |
1.2.10 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 铝毒胁迫对大豆幼苗的影响 |
2.1.1 铝毒胁迫对大豆萌发和根长的影响 |
2.1.2 铝毒胁迫对不同大豆品种根相对伸长率(RRG)的影响 |
2.1.3 铝毒胁迫对不同大豆品种根系铝离子含量的影响 |
2.2 铝毒胁迫对大豆生理生化指标的影响 |
2.2.1 铝毒长期胁迫对大豆地上部的影响 |
2.2.2 铝毒长期胁迫对大豆根部的影响 |
2.2.3 铝毒长期胁迫对大豆叶片和根部组织细胞膜的影响 |
2.2.4 铝毒胁迫对大豆根尖和叶片抗氧化酶活性的影响 |
3 讨论 |
4 小结 |
第三章 耐感铝大豆品种在铝毒胁迫下的基因表达谱分析 |
1 材料和方法 |
1.1 实验材料 |
1.1.1 植物材料 |
1.1.2 主要试剂 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 芯片样品生长条件 |
1.2.2 RNA提取 |
1.2.3 实验原理及基本流程 |
1.3 实验过程 |
1.3.1 total RNA质检 |
1.3.2 样品RNA荧光标记 |
1.3.3 芯片杂交与清洗 |
1.3.4 芯片扫描及数据分析 |
1.3.5 生物信息学分析 |
1.3.6 荧光定量PCR引物设计 |
1.3.7 cDNA第一条链的合成 |
1.3.8 实时荧光定量PCR验证 |
2 结果与分析 |
2.1 两个大豆品种耐铝性比较 |
2.2 RNA质量测定 |
2.3 鉴定到的转录本的样品及表达值聚类分析 |
2.4 转录本去冗余后DEGs分析 |
2.5 DEGs的生物信息学分析 |
2.5.1 DEGs的GO注释分析 |
2.5.2 差异表达基因的MAPMAN分析 |
2.6 筛选的差异表达基因分析 |
2.6.1 在耐铝和感铝大豆品种中差异表达基因的筛选 |
2.6.2 筛选的基因时空表达特点分析 |
2.6.3 GO功能注释分析 |
2.6.4 GO分子功能富集分析 |
2.6.5 铝胁迫激活大豆的抗氧化物的产生 |
2.6.6 过氧化氢预处理对铝毒的缓解作用 |
2.6.7 耐铝相关的转录因子 |
2.6.8 在其他作物中已报道的与耐铝相关的差异表达基因 |
2.7 qRT-PCR验证 |
3 讨论 |
3.1 大豆受铝毒胁迫时的能量代谢途径变化 |
3.2 转录因子与大豆耐铝毒的关系 |
3.3 活性氧清除相关基因及H_2O_2与大豆耐铝毒的关系 |
3.4 其他已报道的耐铝相关基因在本研究中的表达情况 |
4 小结 |
第四章 多药及毒性化合物外排转运MATE的全基因组鉴定及功能分析 |
1 材料和方法 |
1.1 实验材料 |
1.1.1 植物材料 |
1.1.2 质粒、菌株和主要试剂 |
1.1.3 主要仪器 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 MATE基因家族分析方法 |
1.2.2 基因克隆 |
1.2.3 植物表达载体构建 |
1.2.4 GmMATE75载体转化拟南芥 |
1.2.5 拟南芥阳性苗筛选 |
1.2.6 突变体拟南芥鉴定纯合体 |
1.2.8 拟南芥及发根在铝胁迫下的表型分析 |
2 结果与分析 |
2.1 大豆MATE基因家族成员鉴定 |
2.2 MATE基因在染色体上的位置及复制事件 |
2.3 MATE基因家族的分类及进化,结构及motif特征 |
2.4 MATE基因在大豆不同组织中表达模式 |
2.5 亚族4中的C4-3分支的基因启动子区域的顺式作用元件鉴定 |
2.6 亚族4中的C4-3分支对铝胁迫的表达响应 |
3 GmMATE75基因功能验证 |
3.1 GmMATE75基因的克隆以及序列分析 |
3.2 植物表达载体的构建 |
3.3 转基因拟南芥阳性检测 |
3.3.1 过表达转基因转基因拟南芥纯合系阳性检测 |
3.3.2 突变体纯合系鉴定 |
3.4 转基因拟南芥耐铝性鉴定 |
3.4.1 拟南芥野生型、拟南芥过表达和拟南芥突变体的耐铝表型分析 |
3.4.2 转基因拟南芥和拟南芥突变体的苏木精染色 |
3.4.3 转基因拟南芥和拟南芥突变体的ROS测定 |
3.5 大豆转发根耐铝性鉴定 |
3.5.1 铝处理下发根中GmMATE75基因的表达 |
3.5.2 铝处理下过表达发根的表型鉴定 |
4 讨论 |
4.1 大豆MATE基因进化特点 |
4.2 大豆MATE基因的铝胁迫表达分析 |
4.3 大豆MATE基因在拟南芥中功能研究 |
4.4 大豆GmMATE75基因在大豆发根中的功能研究 |
5 小结 |
第五章 全文总结与讨论 |
本研究创新之处 |
参考文献 |
附录 |
附录1 试验方法 |
附录2 各类附加数据 |
附录3 过表达所使用载体 |
附录4 基因克隆等涉及的序列 |
攻读博士期间发表的论文 |
致谢 |
(9)花生耐铝性筛选鉴定方法初探(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 文献综述 |
1.1 铝胁迫的研究现状 |
1.1.1 铝对植物的促进作用 |
1.1.2 铝对植物的抑制作用 |
1.2 花生铝胁迫研究现状 |
1.2.1 花生铝毒害的症状 |
1.2.2 花生对铝胁迫的生理响应 |
1.3 研究的目的及内容 |
1.4 技术路线图 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 室内试验设计 |
2.2.2 田间设计及种植 |
2.3 测定指标 |
2.3.1 花生发芽指标测定 |
2.3.2 根尖苏木精染色测定 |
2.3.3 根系丙二醛含量的测定 |
2.3.4 根系超氧化物歧化酶活性的测定 |
2.3.5 根系过氧化物酶活性的测定 |
2.3.6 根系过氧化氢酶活性的测定 |
2.4 数据处理 |
3 结果 |
3.1 铝胁迫对根尖苏木精染色的影响 |
3.2 铝胁迫对花生生物量的影响 |
3.2.1 铝胁迫对花生根鲜重和干重的影响 |
3.2.2 铝胁迫对胚轴干重和芽干重的影响 |
3.3 铝胁迫对花生根系膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响 |
3.3.1 铝胁迫对根系丙二醛含量的影响 |
3.3.2 铝胁迫对根系超氧化物歧化酶活性的影响 |
3.3.3 铝胁迫对根系过氧化物酶活性的影响 |
3.3.4 铝胁迫对根系过氧化氢酶活性的影响 |
3.4 不同花生品种对萌芽期铝胁迫的响应 |
3.5 铝胁迫下不同花生品种萌芽期各性状的相关性分析 |
3.6 花生品种各性状相对值的主成分分析 |
3.7 不同花生品种萌芽期抗铝性聚类分析 |
3.8 田间验证试验 |
4 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.1.1 铝浓度的最佳筛选 |
4.1.2 不同花生品种耐铝性鉴定及评价方法 |
4.1.3 田间验证 |
4.2 结论 |
致谢 |
参考文献 |
(10)西藏油菜种质资源耐盐性比较与分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词 |
第一章 文献综述 |
1.1 盐碱地 |
1.1.1 盐碱地的概念 |
1.1.2 盐碱地的改良与利用 |
1.2 盐土农业 |
1.3 植物的耐盐效应 |
1.3.1 盐胁迫对植物生长的影响 |
1.3.2 植物的耐盐机制 |
1.4 耐盐植物筛选评价指标 |
1.5 耐盐油菜的基本情况 |
1.5.1 油菜 |
1.5.2 耐盐油菜的研究进展 |
1.5.3 西藏油菜种质资源 |
1.6 盐胁迫对油菜生长的伤害 |
1.6.1 盐胁迫对油菜种子萌发的影响 |
1.6.2 盐胁迫对油菜生长发育的影响 |
1.6.3 盐胁迫对油菜相对电导率的影响 |
1.6.4 盐胁迫对油菜叶绿素的影响 |
1.6.5 盐胁迫对油菜叶片含水量的影响 |
1.6.6 盐胁迫对油菜光合作用的影响 |
1.6.7 盐胁迫对油菜离子的影响 |
1.7 研究内容及意义 |
1.7.1 研究内容 |
1.7.2 研究的目的和意义 |
第二章 盐胁迫下不同油菜品种种子萌发期的差异 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.3 数据统计分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不同浓度盐胁迫对各品种油菜的相对发芽率的影响 |
2.2.2 不同浓度盐胁迫下油菜各性状相对值的变化 |
2.2.3 最适盐胁迫浓度下各品种油菜生理指标的差异 |
2.2.4 最适盐胁迫浓度下各品系生理指标的相关系数 |
2.2.5 42个油菜品种的耐盐性评价 |
2.3 本章讨论 |
第三章 水培条件下不同浓度盐胁迫对油菜根系生长的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.1.3 测定项目与方法 |
3.1.4 数据统计分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同浓度盐胁迫对油菜苗盐害指数的影响 |
3.2.2 不同浓度盐胁迫对油菜根系生长性状的影响 |
3.2.3 不同浓度盐胁迫对油菜生物量根、茎、叶分配的影响 |
3.3 本章讨论 |
第四章 水培条件下不同浓度盐胁迫对油菜幼苗生理的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.3 测定项目与方法 |
4.1.4 数据统计分析 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 不同浓度盐胁迫对油菜形态性状的影响 |
4.2.2 不同浓度盐胁迫对油菜生物量、根冠比的影响 |
4.2.3 不同浓度盐胁迫对油菜叶片相对含水量的影响 |
4.2.4 不同浓度盐胁迫对油菜相对电导率的影响 |
4.2.5 不同浓度盐胁迫对油菜叶绿素含量的影响 |
4.2.6 不同浓度盐胁迫对油菜光合作用的影响 |
4.2.7 不同浓度盐胁迫对油菜离子含量的影响 |
4.3 本章讨论 |
4.3.1 盐胁迫对油菜幼苗生长和形态的影响 |
4.3.2 盐胁迫对油菜幼苗光合作用的影响 |
4.3.3 盐胁迫对油菜离子含量的影响 |
4.4 本章小结 |
全文总结 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
四、不同油菜品种耐铝性比较研究(论文参考文献)
- [1]耐铝甘蔗根际促生长细菌的筛选及其对铝胁迫下植株生长的影响[D]. 陆珍. 广西大学, 2021
- [2]5-羟色胺与褪黑素提高油菜低温耐性的效应研究[D]. 黄贺. 中国农业科学院, 2020
- [3]狗牙根种质资源耐铝性评价[J]. 崔蓉菁,刘国道,黄春琼. 热带作物学报, 2020(08)
- [4]铝胁迫对油菜根系形态和生理指标的影响[J]. 韩德鹏,刘星月,王馨悦,罗莎,付东辉,周庆红. 核农学报, 2019(09)
- [5]甘蓝型油菜幼苗对铝毒胁迫的生理响应及其耐铝候选基因筛选[D]. 韩德鹏. 江西农业大学, 2019(06)
- [6]甘蓝型油菜种子萌发期耐铝毒特性综合评价及其种质筛选[J]. 郜欢欢,叶桑,王倩,王刘艳,王瑞莉,陈柳依,唐章林,李加纳,周清元,崔翠. 作物学报, 2019(09)
- [7]利用全基因组关联分析法挖掘水稻核心种质优异耐冷耐铝基因[D]. 宋佳谕. 沈阳农业大学, 2019(02)
- [8]铝毒胁迫下大豆根部的生理和表达谱特征及耐铝毒相关MATE基因的功能分析[D]. 柳聚阁. 南京农业大学, 2017(05)
- [9]花生耐铝性筛选鉴定方法初探[D]. 李颜冰. 华南农业大学, 2017(08)
- [10]西藏油菜种质资源耐盐性比较与分析[D]. 刘森. 南京农业大学, 2017(07)