盐地碱蓬种子萌发过程中耐盐生理指标测定及基因表达分析

摘要

盐地碱蓬(Suaedasalsa)为黎科碱蓬属一年生草本盐生植物,具有与耐盐相关的典型形态结构特征,例如叶片肉质化等。土壤中含有一定量的Na+和Cl-、SO42-或CO32-对其生长有促进作用。种子萌发是植物生命周期中的重要事件,也是植物最易受到环境影响的发育阶段。
　　本文以采自内蒙古河套灌区重度盐渍区的盐地碱蓬种子为材料,探讨了Na2CO3(碱性盐)和NaCl(中性盐)胁迫对盐地碱蓬种子萌发特性和生理指标的影响,分析了100mmol/LNaCl(盐地碱蓬种子萌发适应NaCl的极限值)胁迫下,盐地碱蓬种子萌发过程中基因表达谱的变化,研究内容如下:
　　1、分析了不同性质盐胁迫对盐地碱蓬种子萌发特性的影响。结果发现随盐浓度的升高,种子萌发率呈下降趋势,萌发率与盐浓度间呈现显著的负相关关系;其中未胁迫(蒸馏水处理)时,盐地碱蓬种子萌发率最高,盐地碱蓬种子萌发率与NaCl、Na2CO3胁迫的相关系数分别为0.9206和0.9148;Na2CO3对种子萌发的抑制作用强于NaCl。其中,盐地碱蓬种子萌发适应NaCl浓度的极限值为100mmol/L。
　　2、分析了不同性质盐胁迫后盐地碱蓬种子萌发过程中耐盐相关生理指标的变化趋势。结果发现100mmol/LNaCl和Na2CO3胁迫0、12、24、36、48及60h后可溶性蛋白含量变化趋势较为平缓,SOD酶活性呈“先降后升再降”的变化趋势,POD、MDA、可溶性糖和游离脯氨酸含量均呈上升趋势。生理指标的研究结果进一步证实盐地碱蓬种子萌发对NaCl胁迫的耐受能力强于Na2CO3胁迫。
　　3、采用cDNA-AFLP技术分析了100mmol/LNaCl胁迫0、12、24、36、48和60h的盐地碱蓬种子萌发中基因的表达情况。采用256对引物扩增后获得851个差异表达条带,片段长度分布于100-1000bp之间。根据基因表达情况不同,将差异条带分为“强→弱(384个,占45.1％)”、“弱→强(233个,占27.4%)”、“强→弱→强(15个,占1.8%)”、“弱→强→弱(82个,占21.4%)”及“瞬间表达(37个,占4.3%)”5种类型。
　　4、随机选取113条差异表达条带,对其进行回收、克隆、测序后,经BLASTX同源比对分析发现,其中30%TDFs(Transcriptderivedfragments)与NCBI数据库中功能已知的蛋白质同源,基于同源蛋白质的功能,这些TDFs被分为“光合作用与能量代谢”(占3%)、“信号转导”(占3%)、“新陈代谢”(占10%)、“物质转运”(占1%)、“基因的转录和翻译”(占1%)及“逆境防御”(占12%)等6种类型;28%的TDFs序列与功能未知蛋白质同源;42%的TDFs在GenBank数据库中未发现同源序列。

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引言

1 文献综述

1.1盐胁迫对植物的伤害

1.2植物耐盐机制

1.3植物耐盐分子机制

1.4 盐胁迫对种子萌发的影响

1.5盐胁迫下种子萌发中生化指标的变化

1.6 cDNA-AFLP技术

1.7 本研究的意义

1.8技术路线

2不同盐胁迫对盐地碱蓬种子萌发的影响

2.1实验材料、试剂与仪器

2.2实验方法

2.3 数据处理

2.4结果分析及讨论

3 不同盐胁迫对盐地碱蓬种子萌发过程中生理指标的影响

3.1实验材料、试剂与仪器

3.2实验方法

3.3结果与分析

3.4结果与讨论

4 盐地碱蓬种子萌发中耐盐相关基因差异表达分析

4.1实验材料、试剂与仪器

4.2实验方法

4.3 结果与分析

结论

参考文献

致谢