發(fā)布時間：2021-04-22 19:48

　　干旱嚴重影響的小麥的生長發(fā)育和產量,研究抗旱機理是小麥種質資源創(chuàng)制和新品種培育的重要基礎之一。褪黑素是一種在植物中廣泛存在的具有高度保守性的多功能小分子,近年來研究發(fā)現在植物非生物逆境脅迫中發(fā)揮著重要作用,但其在小麥中的生理功能還少有報道,對小麥抗旱性的影響尚不明確。為了明晰褪黑素在小麥水分脅迫中的作用機理,本研究在對來自我國黃淮和北方麥區(qū)的116份小麥種質進行抗旱鑒定的基礎上,利用同重元素標記的定量蛋白質組學（iTRAQ）技術并結合生理生化和細胞學研究方法分析了土壤干旱和PEG脅迫下褪黑素處理小麥的生理生化響應和蛋白質組學差異,探討了兩種脅迫下褪黑素對小麥苗期抗旱性的影響,構建了小麥響應水分脅迫和褪黑素處理的蛋白質網絡,以期為小麥抗旱機理研究和抗旱育種提供借鑒。論文研究取得的主要結論如下:1.篩選確定出了10份抗旱種質、3份耐生理脫水種質和1份褪黑素敏感種質通過對116份小麥種質資源材料在陜西關中地區(qū)楊凌和渭北旱塬永壽縣進行兩年的田間抗旱性鑒定,蘭考矮早8號、177、98-10-30、PB1070、普冰945、渭科2號、小偃92、新9408、XNCW3和XNCW4表現出良好的抗旱能力... 

【文章來源】：西北農林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：156 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮寫表
第一章 文獻綜述
    1.1 小麥抗旱鑒定研究進展
        1.1.1 小麥抗旱性形成的形態(tài)學基礎
        1.1.2 小麥抗旱性形成的生理及分子生物學基礎
        1.1.3 小麥抗旱性鑒定方法
        1.1.4 小麥抗旱性鑒定指標
    1.2 褪黑素在植物逆境脅迫中的生理功能研究進展
        1.2.1 褪黑素的理化性質和測量方法
        1.2.2 褪黑素在植物體內的產生
        1.2.3 褪黑素在干旱脅迫中的作用
        1.2.4 褪黑素在鹽脅迫中的作用
        1.2.5 褪黑素在高溫和凍害脅迫中的作用
        1.2.6 褪黑素在其它非生物脅迫中的作用
        1.2.7 內源褪黑素含量與逆境脅迫的關系
    1.3 植物蛋白質組學分析技術研究進展
    1.4 研究目的、意義和技術路線
        1.4.1 研究的目的和意義
        1.4.2 技術路線
第二章 小麥抗旱種質篩選與鑒定指標評價
    2.1 材料與方法
        2.1.1 小麥全生育期抗旱性鑒定
        2.1.2 小麥苗期抗旱性鑒定
        2.1.3 褪黑素敏感型材料篩選
        2.1.4 數據統(tǒng)計與分析
    2.2 結果與分析
        2.2.1 小麥全生育期抗旱性鑒定與篩選指標評價
        2.2.2 小麥苗期抗旱性鑒定與種質特征評價
        2.2.3 褪黑素敏感型材料篩選與評價
    2.3 討論
    2.4 結論
第三章 土壤干旱脅迫下外源褪黑素對小麥苗期生長的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 材料和盆栽條件
        3.1.2 處理方法
        3.1.3 光合氣體交換參數和葉綠素熒光參數測定
        3.1.4 水分含量和總抗氧化能力測定
        3.1.5 質膜透性和ROS含量測定
        3.1.6 抗氧化酶活性測定
        3.1.7 谷胱甘肽和抗壞血酸含量測定
        3.1.8 可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量測定
        3.1.9 小麥葉片中的內源褪黑素含量測定
        3.1.10 蛋白質提取和iTRAQ蛋白質定量
        3.1.11 葉片微觀結構與超微結構觀察
        3.1.12 qRT-PCR驗證關鍵基因的表達
        3.1.13 數據分析
    3.2 結果與分析
        3.2.1 不同濃度的MT對干旱條件下小麥幼苗生長的影響
        3.2.2 褪黑素對葉片光合作用的影響
        3.2.3 褪黑素對滲透調節(jié)物質的影響
        3.2.4 外源褪黑素對質膜透性、活性氧含量和內源MT含量的影響
        3.2.5 褪黑素對谷胱甘肽-抗壞血酸代謝的影響
        3.2.6 褪黑素對葉片結構和葉綠體超微結構的影響
        3.2.7 褪黑素對小麥葉片中蛋白質表達的影響
    3.3 討論
    3.4 結論
第四章 PEG脅迫下外源褪黑素對小麥苗期生長的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 小麥萌發(fā)試驗
        4.1.2 小麥苗期試驗和處理
        4.1.3 小麥根系生長測定和觀察
        4.1.4 光合氣體交換參數和葉綠素熒光參數測定
        4.1.5 水分含量和總抗氧化能力測定
        4.1.6 質膜透性和ROS含量測定
        4.1.7 抗氧化酶活性測定
        4.1.8 谷胱甘肽和抗壞血酸含量測定
        4.1.9 可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量測定
        4.1.10 小麥葉片中內源褪黑素含量測定
        4.1.11 蛋白質提取和iTRAQ蛋白質定量
        4.1.12 qRT-PCR驗證關鍵基因的表達
        4.1.13 數據分析
    4.2 結果與分析
        4.2.1 褪黑素對PEG脅迫下小麥萌發(fā)和幼苗生長的影響
        4.2.2 褪黑素對小麥根系生長的影響
        4.2.3 褪黑素對葉片光合作用的影響
        4.2.4 褪黑素對滲透調節(jié)物質的影響
        4.2.5 外源褪黑素對質膜透性、活性氧含量和內源MT含量的影響
        4.2.6 褪黑素對谷胱甘肽-抗壞血酸代謝的影響
        4.2.7 褪黑素對小麥葉片中蛋白質表達的影響
    4.3 討論
    4.4 結論
第五章 干旱和PEG脅迫下褪黑素誘導的差異蛋白比較和關鍵代謝通路分析
    5.1 數據來源與分析方法
        5.1.1 數據來源
        5.1.2 數據分析與作圖
    5.2 結果與分析
        5.2.1 蛋白質差異倍數和P值的選擇
        5.2.2 蛋白質的表達差異概述
        5.2.3 褪黑素在干旱和PEG脅迫下共同誘導的差異蛋白的功能分析
        5.2.4 褪黑素在干旱和PEG脅迫下特異誘導的差異蛋白的KEGG分析
        5.2.5 干旱和PEG脅迫下褪黑素誘導的碳代謝
        5.2.6 干旱和PEG脅迫下褪黑素誘導的氨酸酸生物合成
        5.2.7 干旱和PEG脅迫下褪黑素誘導的抗氧化和GSH-AsA代謝
    5.3 討論
    5.4 結論
第六章 干旱和PEG誘導的差異蛋白比較與關鍵代謝通路分析
    6.1 數據來源與方法
        6.1.1 數據來源
        6.1.2 基因表達分析
        6.1.3 數據分析與作圖
    6.2 結果與分析
        6.2.1 蛋白質差異倍數和P值的選擇
        6.2.2 蛋白質差異表達概述
        6.2.3 干旱和PEG脅迫共同誘導的差異蛋白的GO和KEGG分析
        6.2.4 干旱和PEG脅迫特異誘導的差異蛋白的GO富集分析
        6.2.5 干旱和PEG脅迫特異誘導的差異蛋白的KEGG富集分析
        6.2.6 干旱和PEG脅迫下的碳代謝
        6.2.7 干旱和PEG脅迫下氨基酸的生物合成、脯氨酸和多胺的代謝
        6.2.8 土壤干旱和PEG脅迫下的谷胱甘肽和抗壞血酸代謝
        6.2.9 土壤干旱和PEG脅迫下木質素、淀粉和蔗糖的生物合成
    6.3 討論
    6.4 結論
參考文獻
附錄
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于質譜的植物蛋白質組學研究方法[J]. 秦愛,鄭曉敏,王坤.  植物科學學報. 2018(03)
[2]小麥種質資源抗旱性鑒定評價[J]. 李龍,毛新國,王景一,昌小平,柳玉平,景蕊蓮.  作物學報. 2018(07)
[3]甜菜堿提高植物抗逆性及促進生長發(fā)育研究進展[J]. 張?zhí)禊i,楊興洪.  植物生理學報. 2017(11)
[4]山東省部分小麥材料的抗旱特性分析[J]. 丁曉雯,常樂,穆平.  干旱地區(qū)農業(yè)研究. 2017(05)
[5]The critical role of autophagy in plant responses to abiotic stresses[J]. Yu WANG,Jie ZHOU,Jingquan YU.  Frontiers of Agricultural Science and Engineering. 2017(01)
[6]小麥抗旱研究進展[J]. 趙燕昊,曹躍芬,孫威怡,戎均康.  植物生理學報. 2016(12)
[7]旗葉蠟質含量不同小麥近等基因系的抗旱性[J]. 徐文,申浩,郭軍,余曉叢,李祥,楊彥會,馬曉,趙世杰,宋健民.  作物學報. 2016(11)
[8]西南麥區(qū)小麥品種苗期抗旱性鑒定及其指標篩選[J]. 胡雯媚,王思宇,樊高瓊,劉運軍,鄭文,王強生,馬宏亮.  麥類作物學報. 2016(02)
[9]小麥抗旱性生理生化機制及QTL研究進展[J]. 張維軍,袁漢民,陳東升,王小亮,亢玲,何進尚.  干旱地區(qū)農業(yè)研究. 2015(06)
[10]干旱脅迫下褪黑素對小麥幼苗生長、光合和抗氧化特性的影響[J]. 葉君,鄧西平,王仕穩(wěn),殷俐娜,陳道鉗,熊炳霖,王鑫月.  麥類作物學報. 2015(09)



本文編號：3154364