作為重要的經濟作物,蘋果在栽培生產過程中經常面臨各種生物及非生物脅迫。在農業(yè)生產中,施加大量化肥在提高作物產量的同時,也帶來了一些生產問題如作物品質和抗病性下降等。氮肥的過度使用不利于果樹根系發(fā)育。植物根系主要在水分養(yǎng)分吸收、固定植物等方面發(fā)揮功能并能響應各種外界信號進而調控其根系形態(tài)。在長期的進化過程中,植物演化出了復雜而精細的機制來調節(jié)其根系形態(tài)。植物主要以硝態(tài)氮形式吸收氮元素,硝態(tài)氮除了能作為營養(yǎng)物質外,還能作為信號物質調控植物的生長發(fā)育。在蘋果中,硝態(tài)氮調控根系發(fā)育的分子機理仍不清楚。大部分植物在生長發(fā)育過程中會面臨干旱脅迫。輕度干旱脅迫會降低作物產量和品質,重度干旱能導致植物死亡。在中國,蘋果大多栽培于丘地山嶺等貧瘠、雨水較少的區(qū)域,時常面臨嚴重的干旱脅迫。蛋白翻譯后修飾在植物響應外界環(huán)境信號,調控靶蛋白穩(wěn)定性和結構、功能中具有重要作用。本研究以蘋果苗、愈傷組織和擬南芥等為材料,利用分子生物學的研究方法,解析了Md BT2在蘋果根系發(fā)育和抗旱方面的作用:1、硝態(tài)氮影響蘋果根系發(fā)育:低濃度硝態(tài)氮促進根系發(fā)育;高濃度硝態(tài)氮抑制根系發(fā)育。同時,硝態(tài)氮介導的根系發(fā)育依賴生長素途徑,外... 

【文章來源】：山東農業(yè)大學山東省

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

生長素介導硝態(tài)氮參與的根系發(fā)生

MdBT2響應硝態(tài)氮進而調控花青苷積累。根據(jù)3.1.1的結果,我們推測其能參與到根系發(fā)生調控過程中。為驗證該假設,我們利用MdBT2轉基因蘋果苗和野生型的GL3材料研究其對根系的調控作用。圖3-2A、圖3-2C和圖3-2D顯示:在無生長素的條件下,降低MdBT2表達(MdBT2-anti13和MdBT2-anti23)能顯著誘導根系發(fā)生;過表達MdBT2則顯著抑制根系發(fā)生,表明MdBT2可能在蘋果根系發(fā)生中起負調控作用。因為生長素對根系發(fā)生至關重要,我們猜測MdBT2介導的根系發(fā)生依賴生長素途徑。因此,我們用生長素極性運輸抑制劑NPA對MdBT2蘋果轉基因苗進行處理,結果表明蘋果組培苗的生根能力喪失(圖3-2B-D),表明MdBT2介導的根系發(fā)生依賴生長素途徑。既然MdBT2依賴生長素途徑調控根系發(fā)生,所以Md BT2可能通過影響生長素信號基因的表達來參與調控。因此,我們檢測了生長素信號途徑中與根系發(fā)生相關基因的表達量。如圖3-2E所示,MdBT2能影響生長素信號下游基因MdGH3.1和MdGH3.6的表達,而對MdIAA3、MdARF7、MdARF8及生長素運輸載體MdAUX1和MdPIN1的表達無影響。這些數(shù)據(jù)表明,MdBT2能通過抑制生長素信號途徑中下游調控因子MdGH3.1和MdGH3.6的表達負調控根系的發(fā)生。3.1.2 MdBT2與MdARF8 互作

Md BT2和Md ARF8互作

【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國蘋果產業(yè)存在的主要問題、發(fā)展趨勢及解決辦法[J]. 宋哲,王宏,里程輝,于年文,張秀美,李宏建.  江蘇農業(yè)科學. 2016(09)
[2]當今世界蘋果產業(yè)發(fā)展趨勢及我國蘋果產業(yè)優(yōu)質高效發(fā)展意見[J]. 陳學森,韓明玉,蘇桂林,劉鳳之,過國南,姜遠茂,毛志泉,彭福田,束懷瑞.  果樹學報. 2010(04)
[3]植物吸收利用銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的分子調控[J]. 李寶珍,范曉榮,徐國華.  植物生理學通訊. 2009(01)
[4]中國主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑[J]. 張福鎖,王激清,張衛(wèi)峰,崔振嶺,馬文奇,陳新平,江榮風.  土壤學報. 2008(05)
[5]太湖富營養(yǎng)化現(xiàn)狀及原因分析[J]. 朱廣偉.  湖泊科學. 2008(01)
[6]農田中氮肥的損失與對策[J]. 朱兆良.  土壤與環(huán)境. 2000(01)



本文編號：3334853