乙烯參與外源鈣誘導(dǎo)鹽脅迫條件下黃瓜外植體不定根發(fā)生機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-09 01:07
在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,鹽脅迫作為一種危害極強(qiáng)的非生物脅迫,對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程產(chǎn)生了極為嚴(yán)重的影響。尤其在農(nóng)作物生產(chǎn)過(guò)程中,鹽脅迫會(huì)導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)降低,嚴(yán)重的鹽脅迫甚至?xí)斐赊r(nóng)作物死亡,從而致使農(nóng)產(chǎn)品絕收。鈣和乙烯是植物體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中重要的信號(hào)物質(zhì),大量研究表明鈣和乙烯通過(guò)參與到植物各項(xiàng)生理生化及生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程。同時(shí),鈣和乙烯在植物體抵御生物和非生物脅迫的過(guò)程當(dāng)中也占據(jù)著極為重要的地位。然而在鹽脅迫條件下黃瓜外植體不定根發(fā)生過(guò)程中,鈣和乙烯的相互作用是否會(huì)通過(guò)調(diào)控植物響應(yīng)鹽脅迫從而影響黃瓜外植體不定根的發(fā)生這一過(guò)程仍然不明確。因此,本試驗(yàn)以鹽脅迫條件下黃瓜外植體不定根發(fā)生為背景,通過(guò)對(duì)黃瓜外植體內(nèi)源乙烯合成及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),鈉離子轉(zhuǎn)運(yùn)等相關(guān)指標(biāo)測(cè)定,對(duì)鈣和乙烯相互作用緩解鹽脅迫對(duì)不定根發(fā)生抑制的相關(guān)機(jī)理進(jìn)行研究,以為鈣和乙烯相互作用緩解植物鹽脅迫提供一定的理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.研究了鈣和乙烯對(duì)鹽脅迫條件下黃瓜外植體不定根發(fā)生的影響。結(jié)果表明,低濃度的NaCl可以促進(jìn)黃瓜外植體不定根的發(fā)生,然而隨著NaCl濃度的升高,黃瓜外植體不定根的發(fā)生受到顯著抑制。試驗(yàn)篩選13 mM N...
【文章來(lái)源】:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
植物體乙烯合成通路
本試驗(yàn)技術(shù)路線圖如圖1-2所示,試驗(yàn)在鹽脅迫條件下,對(duì)乙烯是否參與鈣離子誘導(dǎo)不定根發(fā)生,鈣離子對(duì)黃瓜外植體不定根發(fā)生過(guò)程中內(nèi)源乙烯合成的影響,鈣離子是否影響黃瓜外植體中蛋白質(zhì)之間的互作等問(wèn)題展開(kāi)研究,從而探索鈣離子和乙烯的相互作用是否會(huì)影響上述過(guò)程從而調(diào)控黃瓜外植體不定根發(fā)生。鈣離子作為一種多功能的信號(hào)分子參與植物的眾多生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程。大量研究表明鈣離子在植物的生長(zhǎng)[117,118]和發(fā)育過(guò)程中扮演了十分重要的角色[119-121]。此外,鈣離子還可以通過(guò)調(diào)控細(xì)胞溶質(zhì)的游離鈣離子濃度來(lái)響應(yīng)植物抵御非生物脅迫的過(guò)程,鈣離子在不同植物中抵御各種非生物脅迫的過(guò)程已經(jīng)被大量的研究[122,123]。例如,Khan等[124]研究結(jié)果表明通過(guò)外源添加鈣離子可以反轉(zhuǎn)蕓苔屬植物幼苗干旱脅迫條件下導(dǎo)致的生理學(xué)損傷。在酸棗樹種苗生長(zhǎng)過(guò)程中,外源添加鈣可以通過(guò)降低植物體中各個(gè)器官的的鈉離子含量的同時(shí)增加鉀、鈣和鎂離子含量來(lái)緩解鹽脅迫對(duì)植物的影響。Feng等[74]發(fā)現(xiàn)FERONIN(FER)調(diào)控的鈣離子信號(hào)可以通過(guò)維持鹽脅迫條件下的細(xì)胞壁穩(wěn)定性來(lái)保護(hù)根細(xì)胞。此外,鈣離子在調(diào)控植物不定根發(fā)生的過(guò)程中也起到非常重要的作用,例如,鈣離子可以與NO[77,78]、H2O2[124,125]、及CH4發(fā)生互作[79]來(lái)誘導(dǎo)脅迫條件和正常條件下的不定根發(fā)生。Niu等[78]發(fā)現(xiàn)鈣離子可以通過(guò)增強(qiáng)植物水勢(shì)、光合作用和抗氧化酶活性來(lái)緩解滲透脅迫對(duì)NO誘導(dǎo)黃瓜外植體不定根發(fā)生過(guò)程中的抑制作用。
不同濃度Na Cl對(duì)黃瓜外植體不定根發(fā)生的影響如圖2-1所示。從根數(shù)指標(biāo)可見(jiàn)(圖2-1 A),與對(duì)照CK相比低濃度的Na Cl能夠促進(jìn)黃瓜外植體不定根的生成,Na Cl濃度為9 m M和11 m M時(shí)的單株平均生根數(shù)分別為12.10和10.77,相比與CK分別提高了19.80%和6.63%,但三者之間生根數(shù)沒(méi)有顯著差異。隨著Na Cl濃度逐漸升高,黃瓜外植體生根數(shù)呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),13 m M、15 m M和17 m M三個(gè)Na Cl濃度處理的平均生根數(shù)分別為5.87、3.50和1.63,與CK相比分別減少了41.88%、65.00%及83.86%。對(duì)根長(zhǎng)的影響如圖2-1(B)所示,低濃度的Na Cl可以提高黃瓜外植體不定根的根長(zhǎng),與CK根長(zhǎng)9.33 cm相比,9 m M和11 m M Na Cl處理平均根長(zhǎng)分別提高了22.50%和3.97%。隨著Na Cl濃度的提高,不定根伸長(zhǎng)受到顯著抑制,13 m M、15 m M及17 m M的Na Cl處理平均根長(zhǎng)分別為5.63cm、3.17cm及1.03cm,相比CK分別降低了39.66%、66.07%及88.96%。圖2-1(C)為不同Na Cl對(duì)黃瓜外植體鮮重的影響。與對(duì)照CK相比,9 m M的Na Cl處理能顯著提高黃瓜外植體鮮重,但隨著鹽濃度的逐漸升高,黃瓜外植體鮮重逐漸減小。當(dāng)Na Cl濃度提升到13 m M、15 m M及17 m M時(shí)顯著降低了單株鮮重,與對(duì)照相比,鮮重分別降低了6.61%、19.82%及19.82%。綜合以上指標(biāo)分析,低濃度Na Cl會(huì)促進(jìn)黃瓜外植體不定根發(fā)生,而隨著鹽濃度的升高會(huì)逐漸抑制不定根的發(fā)生,本試驗(yàn)選取13 m M Na Cl脅迫濃度作為中度脅迫濃度進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。
本文編號(hào):2905989
【文章來(lái)源】:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
植物體乙烯合成通路
本試驗(yàn)技術(shù)路線圖如圖1-2所示,試驗(yàn)在鹽脅迫條件下,對(duì)乙烯是否參與鈣離子誘導(dǎo)不定根發(fā)生,鈣離子對(duì)黃瓜外植體不定根發(fā)生過(guò)程中內(nèi)源乙烯合成的影響,鈣離子是否影響黃瓜外植體中蛋白質(zhì)之間的互作等問(wèn)題展開(kāi)研究,從而探索鈣離子和乙烯的相互作用是否會(huì)影響上述過(guò)程從而調(diào)控黃瓜外植體不定根發(fā)生。鈣離子作為一種多功能的信號(hào)分子參與植物的眾多生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程。大量研究表明鈣離子在植物的生長(zhǎng)[117,118]和發(fā)育過(guò)程中扮演了十分重要的角色[119-121]。此外,鈣離子還可以通過(guò)調(diào)控細(xì)胞溶質(zhì)的游離鈣離子濃度來(lái)響應(yīng)植物抵御非生物脅迫的過(guò)程,鈣離子在不同植物中抵御各種非生物脅迫的過(guò)程已經(jīng)被大量的研究[122,123]。例如,Khan等[124]研究結(jié)果表明通過(guò)外源添加鈣離子可以反轉(zhuǎn)蕓苔屬植物幼苗干旱脅迫條件下導(dǎo)致的生理學(xué)損傷。在酸棗樹種苗生長(zhǎng)過(guò)程中,外源添加鈣可以通過(guò)降低植物體中各個(gè)器官的的鈉離子含量的同時(shí)增加鉀、鈣和鎂離子含量來(lái)緩解鹽脅迫對(duì)植物的影響。Feng等[74]發(fā)現(xiàn)FERONIN(FER)調(diào)控的鈣離子信號(hào)可以通過(guò)維持鹽脅迫條件下的細(xì)胞壁穩(wěn)定性來(lái)保護(hù)根細(xì)胞。此外,鈣離子在調(diào)控植物不定根發(fā)生的過(guò)程中也起到非常重要的作用,例如,鈣離子可以與NO[77,78]、H2O2[124,125]、及CH4發(fā)生互作[79]來(lái)誘導(dǎo)脅迫條件和正常條件下的不定根發(fā)生。Niu等[78]發(fā)現(xiàn)鈣離子可以通過(guò)增強(qiáng)植物水勢(shì)、光合作用和抗氧化酶活性來(lái)緩解滲透脅迫對(duì)NO誘導(dǎo)黃瓜外植體不定根發(fā)生過(guò)程中的抑制作用。
不同濃度Na Cl對(duì)黃瓜外植體不定根發(fā)生的影響如圖2-1所示。從根數(shù)指標(biāo)可見(jiàn)(圖2-1 A),與對(duì)照CK相比低濃度的Na Cl能夠促進(jìn)黃瓜外植體不定根的生成,Na Cl濃度為9 m M和11 m M時(shí)的單株平均生根數(shù)分別為12.10和10.77,相比與CK分別提高了19.80%和6.63%,但三者之間生根數(shù)沒(méi)有顯著差異。隨著Na Cl濃度逐漸升高,黃瓜外植體生根數(shù)呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),13 m M、15 m M和17 m M三個(gè)Na Cl濃度處理的平均生根數(shù)分別為5.87、3.50和1.63,與CK相比分別減少了41.88%、65.00%及83.86%。對(duì)根長(zhǎng)的影響如圖2-1(B)所示,低濃度的Na Cl可以提高黃瓜外植體不定根的根長(zhǎng),與CK根長(zhǎng)9.33 cm相比,9 m M和11 m M Na Cl處理平均根長(zhǎng)分別提高了22.50%和3.97%。隨著Na Cl濃度的提高,不定根伸長(zhǎng)受到顯著抑制,13 m M、15 m M及17 m M的Na Cl處理平均根長(zhǎng)分別為5.63cm、3.17cm及1.03cm,相比CK分別降低了39.66%、66.07%及88.96%。圖2-1(C)為不同Na Cl對(duì)黃瓜外植體鮮重的影響。與對(duì)照CK相比,9 m M的Na Cl處理能顯著提高黃瓜外植體鮮重,但隨著鹽濃度的逐漸升高,黃瓜外植體鮮重逐漸減小。當(dāng)Na Cl濃度提升到13 m M、15 m M及17 m M時(shí)顯著降低了單株鮮重,與對(duì)照相比,鮮重分別降低了6.61%、19.82%及19.82%。綜合以上指標(biāo)分析,低濃度Na Cl會(huì)促進(jìn)黃瓜外植體不定根發(fā)生,而隨著鹽濃度的升高會(huì)逐漸抑制不定根的發(fā)生,本試驗(yàn)選取13 m M Na Cl脅迫濃度作為中度脅迫濃度進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。
本文編號(hào):2905989
本文鏈接:http://www.lk138.cn/shoufeilunwen/nykjbs/2905989.html
最近更新
教材專著