【摘要】：我國是黃瓜生產(chǎn)大國,2013年栽培總面積達(dá)116.44萬公頃,年產(chǎn)量達(dá)5431.59萬噸。隨著全球氣候變暖和雨澇災(zāi)害的頻繁發(fā)生,澇脅迫已成為嚴(yán)重危害作物生長發(fā)育甚至死亡的逆境因素。黃瓜根系具有入土淺、通氣組織不發(fā)達(dá)、吸收能力弱、再生能力差等特點(diǎn),因此極易受到澇脅迫危害。澇脅迫下黃瓜植株可以通過莖部形成不定根逐漸替代衰老的原生根系,從而緩解澇脅迫危害。但是澇脅迫誘導(dǎo)不定根形成的機(jī)制尚不清晰,本研究以耐澇性較強(qiáng)的黃瓜品系“早二N”為供試材料,首先探明活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)、乙烯和生長素在澇脅迫下誘導(dǎo)黃瓜不定根形成過程中的作用,進(jìn)而研究三者協(xié)同調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根形成的可能機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:(1)澇脅迫下,黃瓜下胚軸ROS大量積累;外源H202處理促進(jìn)澇脅迫下黃瓜不定根的形成,而H2O2清除劑二甲基硫脲(Dimethylthiourea,DMTU)處理則顯著抑制不定根的形成�；趒RT-PCR的結(jié)果表明調(diào)控ROS形成的黃瓜呼吸爆發(fā)氧化酶(Respiratory Burst Oxidase Homolog,RBOH)基因Csrboh 和Csrboh3的表達(dá)水平在澇脅迫誘導(dǎo)下顯著提高。以上結(jié)果表明,ROS參與調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根的形成過程。(2)澇脅迫下,黃瓜下胚軸部位的乙烯生成量顯著增加;采用外源乙烯合成前體 1-氨基環(huán)丙q<-1-羧酸(1-AminocyclopropanecarboxylicAcid,ACC)可以促進(jìn)黃瓜不定根的形成,而乙烯合成抑制劑1-甲基環(huán)丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)處理則抑制黃瓜不定根的形成;乙烯合成過程中的關(guān)鍵酶ACC合成酶基因Csacs4和Csacs7和ACC氧化酶基因Csaco1、Csaco3和Csaco9在澇脅迫誘導(dǎo)下上調(diào)表達(dá);以上結(jié)果表明乙烯參與調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根的形成。(3)澇脅迫下,黃瓜下胚軸的生長素含量上升;外源萘乙酸(Naphthalene Acetic Acid,NAA)處理促進(jìn)黃瓜不定根的形成,而生長素運(yùn)輸抑制劑(1-naphthalenylamino,NPA)處理則抑制不定根的形成。以上結(jié)果表明,生長素參與調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根的形成。(4)澇脅迫下,外源ACC和NAA處理均顯著誘導(dǎo)了 ROS在葉片和下胚軸部位的累積;外源ACC和NAA處理均可以恢復(fù)DMTU對不定根形成的抑制作用;而外源H202處理對乙烯和生長素的合成沒有顯著影響;且外源H2O2處理不能恢復(fù)1-MCP和NPA對不定根形成的抑制作用;ACC處理促進(jìn)生長素的合成,且可以部分恢復(fù)NPA對不定根形成的抑制作用,NAA處理可以誘導(dǎo)Csacs4、Csacs7和Csaco1的表達(dá),從而誘導(dǎo)乙烯的產(chǎn)生。這表明,乙烯和生長素可以相互促進(jìn),誘導(dǎo)ROS形成,最終協(xié)同調(diào)控不定根的形成。
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S642.2;S422
【圖文】：

細(xì)胞中過氧化氫（Ｈ２0２）的積累部位。過氧化氫中的氧被過氧化物酶氧化釋放出逡逑來后會氧化ＤＡＢ，形成黃色沉淀而定位于過氧化物酶活性部位。褐色越深，說逡逑明過氧化物酶活性越高，也就是過氧化氫含量越多。由圖１可以看出，澇脅迫下逡逑的葉片和莖部的ＮＢＴ染色較對照明顯加深，說明澇脅迫下誘導(dǎo)了黃瓜植株中的逡逑ｏｒ？的大量產(chǎn)生；澇脅迫葉片和莖部的ＤＡＢ染色較對照深，說明澇脅迫誘導(dǎo)了逡逑黃瓜植株中的Ｈ２０２的大量積累。以上結(jié)果證實(shí)活性氧在黃瓜澇脅迫下迅速積累，逡逑參與了黃瓜澇脅迫的響應(yīng)。逡逑

Ｆｉｇ邋３邋Ｔｈｅ邋ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋Ｈ２Ｏ２邋ａｎｄ邋ＤＭＴＵ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ邋ｒｏｏｔｓ邋ｎｕｍｂｅｒ逡逑ｏｆ邋ｃｕｃｕｍｂｅｒ邋ｕｎｄｅｒ邋ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ逡逑由圖２看出，與對照相比，Ｈ２０２清除劑ＤＭＴＵ處理明顯抑制了不定根的形逡逑成，不僅數(shù)目減少，且根的長度也較短。對Ｈ２Ｏ２、ＤＭＴＵ結(jié)合澇脅迫及澇脅迫逡逑處理后第七天的不定根形成數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與單獨(dú)澇處理相比，Ｈ２０２處逡逑

邐馬曉恬活性氧介導(dǎo)乙烯和生長素協(xié)同調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根的形成邐２３＿逡逑理促進(jìn)了不定根數(shù)量的增加，而ＤＭＴＵ處理后不定根數(shù)量減少（圖３）。該結(jié)果逡逑表明ＲＯＳ參與調(diào)控澇脅迫下不定根的形成，１０邋ｍＭ的Ｈ２０２處理可以促進(jìn)不定逡逑根形成，而ｌ｜ｉＭ的ＤＭＴＵ可以抑制不定根的形成。逡逑２．３．３邋勞脅迫下黃瓜ＣＭｏ；？基因的卩向應(yīng)逡逑Ｉ邐ＣｓＢＩ逡逑

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本文編號：2755413