【摘 要】
:
铅(Pb)具有极强的毒性,并且十分常见,对于Pb污染对植物的研究,主要围绕短期污染方面,对于长期污染,以及不同世代间的差异变化的研究,目前很少涉及。本研究以在250 mg·kg-1Pb持
论文部分内容阅读
铅(Pb)具有极强的毒性,并且十分常见,对于Pb污染对植物的研究,主要围绕短期污染方面,对于长期污染,以及不同世代间的差异变化的研究,目前很少涉及。本研究以在250 mg·kg-1Pb持续污染的实验田中种植所得的第4、8、10、13和15世代蚕豆种子为实验材料,通过盆栽法,与同世代未受Pb胁迫的蚕豆做对照,从数量性状、生理生化指标和转录组水平三方面比较蚕豆幼苗在发育初期的差异,探究在长期持续铅胁迫下植物的生态分化情况,分析植物对铅持续污染的适应机制。研究结果如下:(1)长期持续Pb胁迫明显的抑制了蚕豆的生长发育,随着污染世代的增加,植株高度与根长呈现先升高后降低的趋势,各污染世代均显著低于同世代对照组。胁迫至第13代时蚕豆株高减小达到最大值,与同世代对照组相比降低了26.00%;胁迫至第4代时,与同世代对照组相比根长缩短达到最大值,降低了10.54%。(2)在长期持续Pb胁迫下,与蚕豆光合作用能力有关的叶绿素含量随胁迫时间的延长而呈现先降低后升高,但仍低于对照组水平;可溶性糖、蛋白质、MDA、PRO含量及抗氧化酶系统中的SOD、GR和MDH活力均高于对照组,且表现出先升高后降低,且逐渐趋于稳定的趋势。(3)对长期持续Pb胁迫下不同世代的蚕豆转录组测序,得到大量差异表达基因,对差异基因序列进行GO、KEGG注释,分别得到Unigene的功能与代谢途径,其中GO注释中富集较多的条目主要涉及的生理过程为应激反应,氧化还原过程,糖代谢过程,细胞壁、膜、氧化还原酶活性,金属离子结合,ATP结合等;KEGG注释后富集条目较多为次生代谢产物的合成(如苯丙氨酸代谢、苯丙素生物合成),代谢途径(如淀粉和蔗糖代谢、碳代谢)与信号转导途径(如离子结合,MAPK信号转导途径)等。(4)在所获得的差异基因中挑选12个涉及次生代谢产物合成及与信号转导有关的基因,对长期持续Pb胁迫下的五个世代蚕豆进行实时荧光定量PCR分析,结果表明,12个基因上调下调的情况与转录组测序结果一致,且不同世代间差异基因在胁迫初期的世代中表达量有明显变化,有的升高,有的降低,产生了一定的应激性,但随着胁迫时间的延长,表达量逐渐向相反的趋势变化,胁迫至第15世代后表达量趋于稳定。(5)长期持续胁迫下的差异基因表达量变化情况与生长发育及生理指标在长期胁迫中的变化相同;在转录组层次上有多个涉及氧化还原、糖代谢、碳代谢等代谢途径上的基因差异表达,这些差异表达基因均与蚕豆对Pb长期胁迫的耐性有关。讨论认为,在长期持续Pb胁迫下,蚕豆种群对Pb胁迫的适应性不断提高,产生了微进化。
其他文献
玉米不仅是重要的粮食作物,也是主要的饲料和工业能源原料,同时也是基础生物学研究的模式作物。近100年来,玉米突变体在植物细胞、数量、表观遗传学和生化代谢、转录因子与突变及生物进化、驯化等方面的研究都起到了不可替代的作用。目前玉米基因组测序工作的完成及玉米产量、品质基因功能研究的深入,为玉米产量和品质的遗传改良提供理论基础,也为其它禾本科作物的相关研究提供了参考。本研究以课题组鉴定到的玉米粒重突变体
糜子(Panicum miliaceum L.)在我国干旱半干旱地区广泛种植,同时也是重要的粮食作物。糜子的生理代谢、生长发育、产量及品质均受干旱的影响。植物表皮蜡质可以通过减少植物表
高光谱遥感技术一直以来是遥感领域的一个研究热点,在很多实际场景中产生了良好的社会经济效益。因此不断改进和完善高光谱数据的处理分析方法是人们所迫切需要的。虽然传统特征提取方法在高光谱数据上的应用已初见成效,但是并没有很好地解决高光谱数据的数据冗余和人工标记样本缺乏等问题。针对高光谱数据非线性的特点,本文首先基于流形学习方法,在其基础上进行改进和优化,提出了一种新的特征提取方法。近些年深度学习方法由于
[目的]通过对DDH患儿穿戴Tübingenn吊带,比较治疗效果及并发症发生情况,评估Tübingenn吊带对于DDH患儿的髋关节复位情况,为Tübingenn吊带在临床上的使用及推广提供理论依
叶片是小麦进行光合作用的主要器官,叶片尤其是功能叶片的提前衰老严重影响植株光合作用的时间和效率,制约作物的产量及品质。在我国农用耕地面积不断减少的情况下,提高小麦
由于数据获取过程中易受到环境或传感器分辨率等因素的影响,混合像元普遍存在于高光谱遥感图像中。混合像元的存在限制了高光谱图像的空间分辨率,因此,如何有效确定混合像元内地物具体空间分布问题以实现高光谱图像亚像元级的分类,即亚像元定位问题,成为国内外学者研究的热点问题之一。现有的亚像元定位算法大都只考虑呈面状分布的地物,对混合像元内部其他空间分布特征研究的比较少,且对于实际应用的效果有待提高,本文主要针
绿色无毒、性能优越的AgSnO2触头材料最有潜力替代有毒的AgCdO触头材料。Ag的导电性和SnO2的热稳定性,造就了AgSnO2触头材料优越的耐电弧侵蚀性、耐磨损性和耐熔焊性。但是,A
近年来,随着社会和经济的发展,电力需求快速增长,能源危机、环境污染、可持续发展等问题成为了人们关注的焦点。分布式电源凭借其节能环保,配置灵活,能源利用率高等优点逐渐
车牌识别系统已经在高速路口、城市交通管理中得到广泛应用。在雾霾天气环境下,车牌识别系统获取的车牌图像模糊不清,无法准确的识别出车牌信息。偏振成像技术可以获取雾霾天气下目标的偏振信息,具备重构目标图像的优势。本文针对雾霾天气下车牌识别系统无法识别车牌的问题,设计了一种用于雾天车牌识别的偏振成像系统,提出了一种利用目标和大气偏振信息的偏振图像重构方法,实现了雾霾天气环境下的车牌识别。在不同天气环境下开
内细胞团与滋养层的分化被认为是哺乳动物早期胚胎发育过程中的关键事件之一。滋养外胚层将发育成胎儿的胚外结构,而内细胞团发育成胚胎及一部分胚外结构。由谱系追踪实验可