【摘 要】
:
土壤盐渍化会对植物造成离子失衡、渗透胁迫和氧化损伤等多种危害,是影响农作物生长和限制土地资源利用最严重的非生物胁迫因子之一。为了适应严酷的盐渍荒漠环境,长期生长于这类环境中的植物进化出了一系列独特的抗盐机制。对这些特有物种的抗盐机制进行探究,挖掘关键的盐响应基因,将为农作物和牧草的改良奠定理论基础。四翅滨藜(Atriplex canescens)长期生长于极度贫瘠的盐碱荒漠地区,是一种典型的盐生植
论文部分内容阅读
土壤盐渍化会对植物造成离子失衡、渗透胁迫和氧化损伤等多种危害,是影响农作物生长和限制土地资源利用最严重的非生物胁迫因子之一。为了适应严酷的盐渍荒漠环境,长期生长于这类环境中的植物进化出了一系列独特的抗盐机制。对这些特有物种的抗盐机制进行探究,挖掘关键的盐响应基因,将为农作物和牧草的改良奠定理论基础。四翅滨藜(Atriplex canescens)长期生长于极度贫瘠的盐碱荒漠地区,是一种典型的盐生植物,耐盐、抗旱能力极强。类黄酮是一类重要的抗氧化剂,具有极强的ROS清除能力,因而广泛参与植物的抗逆过程;我们前期通过转录组测序分析发现,四翅滨藜叶和根中众多参与类黄酮合成关键酶的编码基因在盐处理后上调表达,因此推测类黄酮可能与四翅滨藜的强耐盐性密切相关。同时,以往关于四翅滨藜耐盐机制的探究主要集中在离子转运、渗透调节、光合作用、水分转运及抗氧化酶等方面,而鲜有研究关注抗氧化剂在其耐盐性中的作用。基于此,本论文分析了NaCl处理下四翅滨藜叶和根中类黄酮的含量,以初步明确类黄酮是否参与四翅滨藜响应盐胁迫的过程。在此基础上,克隆了3个参与四翅滨藜类黄酮生物合成的关键酶编码基因,并分析了它们在盐处理下的表达模式,最后将其中2个基因分别转入拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,以期进一步揭示盐生植物四翅滨藜的耐盐机制。取得以下主要结果:1.DPBA染色结果显示,在100 mM和300 mM NaCl处理下,四翅滨藜幼叶和幼根中类黄酮的荧光强度均明显高于对照;同时,其4周龄幼苗成熟叶和根中类黄酮的含量在盐处理下均显著高于对照组,表明类黄酮参与了四翅滨藜对盐渍环境的响应过程。2.克隆了四翅滨藜查尔酮合成酶编码基因AcCHS、查尔酮异构酶编码基因AcCHI以及黄烷酮3-羟化酶编码基因AcF3H的全长c DNA,其中AcCHS的ORF为1182 bp,编码393个氨基酸;AcCHI的ORF为741bp,编码246个氨基酸;AcF3H的ORF为1119 bp,编码361个氨基酸。3.表达模式分析发现,AcCHS主要在四翅滨藜的根中表达,AcCHI和AcF3H主要在其成熟叶中表达,3个基因在其主要的表达部位均受到NaCl处理的显著诱导,表明上述基因均参与四翅滨藜对盐胁迫的响应。4.将AcCHI在拟南芥中超表达后,转基因植株中部分类黄酮合成关键酶编码基因的表达丰度明显升高,同时其体内类黄酮含量显著增加。在50 m M NaCl和-0.15 MPa处理下,与野生型相比,转基因植株的长势更好、生物量更高,且其叶片中H2O2的含量和相对质膜透性均更低。表明AcCHI超表达促进了转基因拟南芥类黄酮的合成,增强了其ROS清除能力,进而提高了转基因植株对盐和干旱胁迫的抵御能力。5.超表达AcF3H的转基因拟南芥中,部分类黄酮合成关键酶编码基因的表达丰度及类黄酮的含量均显著高于野生型。在盐和渗透胁迫下,AcF3H超表达植株的生长和生物量均明显优于野生型,且叶片中H2O2的含量和相对质膜透性均显著低于野生型。可见,AcF3H超表达促进了拟南芥中类黄酮的合成,提高了其ROS清除能力,从而有效增强了植株对盐和干旱的耐受力。综上所述,四翅滨藜类黄酮及其合成关键酶编码基因AcCHS、AcCHI和AcF3H均参与了其响应盐胁迫的过程,且AcCHI和AcF3H的超表达能够明显增强拟南芥抵御盐和干旱的能力,这为系统揭示四翅滨藜的耐盐机制及牧草和作物的抗逆性遗传改良提供了理论依据。
其他文献
在高放废物地下处置库中,膨润土缓冲屏障外部包裹的混凝土衬砌在地下水侵蚀以及内部废物罐散发的辐射热双重胁迫下会释放出强碱溶液。强碱溶液随地下水迁移沿着膨润土缓冲屏障砌块接缝及屏障微孔隙进入屏障内部。高温与强碱溶液共同作用于膨润土,加剧膨润土碱化,造成屏障性能退化,影响处置库安全。本文以GMZ膨润土为研究对象,从膨润土与强碱溶液的相互作用出发,重点关注膨润土的碱缓冲过程和机理,揭示膨润土与强碱溶液反应
传统化石燃料的大量开采和使用,不但造成了严重的环境污染问题,而且还会使我们面临着能源枯竭的威胁,而太阳能、风能等可再生能源凭借清洁性、灵活性、永久性的特点,能够很好地弥补传统化石能源的不足。因此,发展和利用好可再生能源成为许多国家的重要战略。在刚刚发布的“十四五”规划纲要中明确提出要大力发展光伏产业,推进光伏发电全面实现平价无补贴上网,努力使光伏发电成为完成“绿色中国”的重要抓手。但是由于光伏发电
多年冻土是寒冷地区复杂能量平衡的产物。其水热变化特征对于高寒生态系统、寒区水文过程、气候变化以及地面路基建设工程等均有深远的影响。在过去几十年里,由于气候变化以及人类活动的双重影响,青藏高原多年冻土发生显著退化,进而导致多年冻土区水文地质环境、生态系统、水文循环过程以及地气系统间的能水动态发生显著变化。准确表征多年冻土区土壤水热变化特征及影响因素,对预测全球气候变化大背景下多年冻土变化情况和理解其
鉴于全球电动汽车使用量的增加,人们对续航里程有越来越高的要求,发展高能量密度,安全可靠的电池在国内外引起广泛关注。由于有限的理论能量密度,以石墨为阳极的传统锂离子电池(LIB)的能量密度(372 m Ah g-1)不再能够满足未来高容量电池的需求。金属锂(Li)高达3860 m Ah g-1的理论容量以及低负电化学电位(vs.标准氢电极为-3.04 V)和极小的密度(0.534 g cm-3)被视
干旱和盐渍化是制约农业生产的重要因素,盐生旱生植物长期生存在戈壁荒漠等恶劣环境中,拥有独特的抗盐耐旱机制,对其展开深入研究将为牧草及农作物抗逆性改良提供理论基础。红砂(Reaumuria soongorica)是柽柳科红砂属的一种极度耐盐抗旱半灌木,广泛分布于我国西北地区,是荒漠植被中的优势种。我们前期研究发现,在Na Cl胁迫和渗透胁迫下,红砂的盐腺表面均存在Na+的外排和H+的内流,尤其是在渗
目的:了解新疆基层医疗卫生机构发展的现状,得出的结果探讨相关原因,并提出相应的应对建议,为相关部门制定发展新疆基层医疗卫生机构的政策提供参考。方法:通过搜索和收集与该研究相关的论文研究、调查结果及政府文件等资料。使用中国知网、Pubmed等网络数据库进行相关的文献资料的搜索和筛选比较。翻阅2017年-2019年的《中国卫生统计年鉴》、《新疆统计年鉴》等,收集汇总与新疆基层医疗卫生机构发展有关的资料
目的:研究远隔缺血后适应(remote ischemic postconditioning,RIPost C)对接受直接经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)的ST段抬高性心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction,STEMI)患者临床预后的影响并进行卫生经济学评价。方法本研究为前瞻性
目的通过对6-14岁儿童血清维生素A、D单中心调查结果进行分析,了解该年龄段儿童血清维生素A、D水平及营养状况,同时探讨儿童性别、患病情况、家庭情况、服用维生素补充剂情况、户外运动时间及饮食情况等因素是否影响儿童维生素A、D营养状况。为儿童维生素A、D缺乏的早期诊断、早期干预提供依据,更有利于儿童科学合理补充维生素A、D及预防相关疾病的发生发展。方法本研究选取2019年4月至2021年1月于沈阳医
目的:1.分析心脑共患疾病患者的临床特征及卫生经济学评价指标;2.探讨心脑共患疾病患者卫生经济学评价指标的影响因素。方法:采用回顾性研究选取新疆医科大学第一附属医院2015年1月至2020年1月间收治的冠心病(CHD)、缺血性脑血管病(ICVD)共5830例患者的数据为研究对象。分析比较心脑共患组和单纯冠心病组、单纯脑血管病组患者的各项临床特征指标和住院经济学评价指标。应用Logistic回归分析
目的双酚A(Bisphenol A,BPA)是塑料树脂类产品生产中的重要物质,也是世界上产量最高的工业化学品之一,但是其对生物体的危害作用不能忽视。现有研究表明,BPA能够穿过血脑屏障对发育中的大脑会产生神经毒性作用,进而对其的行为、认知产生影响。谷氨酸(Glutamate,Glu)是突触间隙中发挥重要作用的神经递质,其含量的稳定对神经冲动传导至关重要,一些研究已证实,机体暴露于BPA能改变海马组