大麦(Hordeum Vulgare L.)萌发期抗旱的生理机理及差异表达基因的筛选

摘要

西北雨养农业区大麦种子萌发期土壤墒情不足是制约产量提高的不利因素。本研究采用聚乙二醇模拟干旱胁迫,从形态、生理生化及分子角度探讨干旱胁迫对大麦种子萌发的影响,进一步明确大麦种子萌发期的抗旱机理,构建大麦萌发期抗旱性评价的方法体系,鉴定大麦种子萌发期抗旱的种质资源。
　　1.利用聚乙二醇模拟干旱胁迫进行发芽试验,并测定各形态指标。试验研究结果表明,在25％聚乙二醇溶液胁迫下,种子萌发完全受到抑制,初步确定20%PEG8000浓度可以作为大麦抗旱性鉴定的适宜浓度。
　　2.利用聚乙二醇模拟干旱胁迫进行发芽试验,并测定各生理生化指标。试验结果表明,随着胁迫处理浓度的增大,参试材料的丙二醛含量呈上升趋势;超氧化物歧化酶与过氧化物酶活性增强;可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸等渗透调节物质大量积累。
　　3.相关性分析表明9个形态指标与大麦抗旱性显著相关。通过因子分析,将其划分为5个主因子,对各指标的方差贡献率均高于85%,初步推测这9个指标均可作为大麦抗旱性鉴定指标。因因子1包含了51.73%的信息量,故提出胚芽长、胚根干重、胚芽干重、物质转运速率可作为大麦种子萌发期主要的抗旱性鉴定指标,其它可作为次级抗旱性鉴定指标。运用隶属函数法及聚类分析法可共同筛选出Z027S078T、新引D9、新引D7、新啤1号、P09-9、新啤2号、吉啤2号、Z182U038V、Poland等9个抗旱型大麦材料,其中Z027S078T及新引D7为高抗材料;垦啤6号为干旱敏感型材料。
　　4.采用20%PEG8000溶液模拟干旱胁迫,采用mRNA差异显示技术筛选差异表达基因。根据10条差异表达条带序列比对结果获得其相对应的预测蛋白,分别为signalpeptidase、AAA-typeATPasefamilyprotein、presenilinfamilyprotein、proteinbindingprotein、phospholipaseC、cyclinfamilyprotein、proteinkinase、ankyrinrepeat-containingprotein、putativeeukaryotictranslationinitiationfactor4gamma和photosystemIIcp47protein。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

主要符号缩略表

前 言

第一章 文献综述

1.1 干旱定义

1.2 干旱胁迫对作物的伤害

1.3 作物抗旱机制

1.4 作物抗旱性鉴定与评价

1.5 立题意义及研究内容

第二章 PEG胁迫对大麦种子萌发的影响

2.1 材料与方法

2.3 数据统计

2.4 结果与分析

2.5 结论与讨论

第三章 PEG胁迫对大麦种子萌发期生理生化的影响

3.1 试验材料与方法

3.2 测定方法

3.3 数据分析

3.4 结果与分析

3.5 结论与讨论

第四章 101份大麦材料抗旱性评价及筛选抗旱性鉴定指标

4.1 试验材料与方法

4.2 测定方法

4.3 隶属函数法用于作物抗旱性综合评价

4.4 结果与分析

4.5 结论与讨论

第五章 利用DDRT-PCR技术筛选PEG胁迫下差异表达基因

5.1 材料与方法

5.2 试验步骤

5.3 结果与分析

5.4 结论与讨论

参考文献

致谢

作 者 简 介

石河子大学硕士研究生学位论文