转萝卜过氧化物酶基因Rsprxl提高拟南芥抗盐胁迫机理研究

摘要

拟南芥(Arabidopsisthaliana)具有生育周期短植株个体小及基因组小的特点，长期以来一直被用作为分子生物学和遗传学研究的模式植物。过氧化物酶不仅与植物的生长发育和衰老有关，还可提高植物的抗逆性。本实验室已成功构建转萝卜过氧化物酶基因Rsprx1高表达拟南芥，因此本实验以转基因拟南芥为材料，通过高盐胁迫及蔗糖诱导表达，探讨萝卜过氧化物酶基因Rsprx1提高拟南芥抗盐性机理。
　　 本实验用3％的蔗糖加不同浓度NaCl处理转萝卜过氧化物酶基因Rsprx1拟南芥和野生型拟南芥，测定过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性，花青素、还原糖、可溶性蛋白质、无机盐离子相对含量及花青素合成相关基因的表达情况。实验结果表明:
　　 1.在蔗糖参与下，POD、CAT、APX活性均显著提高，且转基因型拟南芥的各种酶活性增幅较大，说明过氧化物酶在蔗糖诱导下能提高植物其他抗性酶活性;
　　 2.在蔗糖参与下，花青素、还原糖及可溶性蛋白质含量均显著提高，且转基因型拟南芥表现出对蔗糖诱导的较强的敏感性，说明过氧化物酶在蔗糖诱导下促进花青素合成;
　　 3.在蔗糖参与下，K+/Na+比率下调，说明过氧化物酶在蔗糖诱导下提高植物抗盐胁迫能力;
　　 4.在蔗糖参与下，花青素合成相关基因和调节基因表达上调，说明蔗糖能够特异地诱导花青素合成。
　　 因此，萝卜过氧化物酶基因Rsprx1提高拟南芥过氧化物酶活性，进而提高植物高盐胁迫能力，并通过蔗糖特异信号通路促进花青素的积累，从而提高植物的抗盐能力。

目录

摘要

缩略语表

1 前言

1．1 高盐胁迫研究进展

1．1．1 盐胁迫毒害机理

1．1．2 盐胁迫与植物离子水平的关系

1．1．3 盐胁迫与植物抗氧化酶的关系

1．1．4 盐胁迫与植物花青素含量的关系

1．2 糖信号研究现状

1．2．1 蔗糖对植物生长发育的影响

1．2．2 糖信号与植物衰老和氧化应激

1．2．3 蔗糖调控的分子机制

1．2．4 蔗糖诱导花青素的积累

1．3 实验研究目的及内容

2 材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 主要试剂盒及试剂

2．1．3 实验仪器设备

2．2 实验方法

2．2．1 拟南芥种子处理

2．2．2 植物生长条件

2．2．3 拟南芥幼苗鲜重的称量

2．2．4 花青素和叶绿素含量测定

2．2．5 还原糖含量测定

2．2．6 酶活性测定

2．2．7 POD同工酶电泳

2．2．8 可溶性蛋白含量的测定

2．2．9 拟南芥幼苗叶片的无机盐离子相对含量检测

2．2．10 相关基因的RT-PCR检测

3 实验结果

3．1 糖盐处理对拟南芥幼苗鲜重的影响

3．2 糖盐处理对拟南芥幼苗叶绿素含量的影响

3．3 糖盐处理对拟南芥可溶性蛋白含量的影响

3．4 糖盐处理对拟南芥花青素含量及花青素合成相关基因的影响

3．5 糖盐处理对拟南芥幼苗表型的影响

3．6 糖盐处理对拟南芥还原糖含量的影响

3．7 糖盐处理对拟南芥POD活性及同工酶谱的影响

3．8 糖盐处理对拟南芥CAT活性的影响

3．9 糖盐处理对拟南芥APX活性的影响

3．10 糖盐处理对拟南芥无机盐离子相对含量的影响

4 分析与讨论

4．1 萝卜过氧化物酶对拟南芥生长的影响

4．2 萝卜过氧化物酶对拟南芥花青素积累的影响

4．3 萝卜过氧化物酶通过蔗糖特异信号通路影响花青素的积累

5 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

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