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8362436_莫江楠_MeJA对低温下油菜幼苗生长及生理的影响_莫江楠+MeJA对低温下油菜幼苗生长及生理的影响.pdf

发布:2021-10-21约11.02万字共70页下载文档
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MeJA 对低温下油菜幼苗生长及 生理的影响 摘要 低温影响大多数植物的正常生长周期,导致作物产量的降低,严重时能造成 植物的死亡。油菜是我国重要的油料作物,在西北地区广泛种植,冬季西北地区 气温较低,因此,低温严重降低西北地区冬油菜的产量。很多关于其他作物的研 究表明,MeJA 的外源施用或者内源诱导能够增强农作物的耐寒性,但是对于 MeJA 缓解植物低温胁迫的具体调控机制及相关通路的研究鲜见报道。本研究以 “陇油8 号”油菜品种为实验材料,结合转录组测序技术,分析了外源MeJA 缓 解油菜低温损伤过程中相关的基因,从油菜幼苗ROS 活性、渗透调节物质积累、 膜损伤情况、抗氧化酶活性、光合作用相关指标以及细胞壁成分等方面,研究了 MeJA 调节油菜幼苗低温抗性的分子及生理机制,以期为MeJA 缓解植物低温胁 迫的调控机制提供新的理论依据。主要研究结果如下: 1、用不同浓度的 (0、0.001、0.01、0.1、0.5、1 mmol∙L-1 )的 MeJA 喷施油 菜幼苗,预处理24 小时后进行4 ℃胁迫处理,与单独低温胁迫相比,油菜幼苗 叶片的丙二醛含量有不同程度的降低,其中以0.1 mmol∙L-1 的缓解作用最为显著, 由此表明外源MeJA 预处理能够有效缓解低温对油菜幼苗造成的损伤,增强油菜 幼苗的低温抗性,并且缓解作用与所施用的MeJA 浓度有关。 2 、利用RNA-Seq 技术,对油菜转录组进行测序并进行差异表达基因的分析。 基于比对结果,进行功能注释和富集分析、基因表达量分析,根据基因在不同处 理的样本中的表达量,识别差异基因13318 个,其中有43 个基因在三个处理中 均差异表达。结合基因功能注释、GO 和KEGG 分析,最终筛选出 18 个分别与 MAPK 级联途径、Ca2+介导的信号转导、定位于叶绿体的抗逆相关基因及细胞壁 合成相关基因作为候选基因,并结合qRT-PCR 进行验证,验证结果与转录组结 果保持一致。 3、与单独低温胁迫相比,MeJA+4 ℃处理下的油菜幼苗的相对电导率、丙二 醛含量、O2- 积累量均有所下降,叶片相对含水量升高,促进了抗氧化酶相关基 因的表达,显著提高了抗氧化酶活性,并且 I CE1、COR、SOD、POD、CAT、 MAPK3、MAPK5 、CPK4 和CPK5 基因上调表达。结合转录组中结果,说明MeJA 预处理能够缓解低温胁迫对油菜幼苗的损伤,增强油菜的低温抗性。 4 、与MeJA+4℃相比,U0126+MeJA+4℃ 、EGTA+MeJA+4℃处理油菜幼苗 内的相对电导率、丙二醛含量、O2- 积累量显著升高,同时叶片相对含水量降低, 抗氧化酶相关基因表达量降低,抗氧化酶活性降低。I CE1、COR、SOD、POD、 CAT、MAPK3、MAPK5 、CPK4 和CPK5 基因下调表达,MeJA 缓解油菜受到的 低温损伤的过程中MAPK 级联途径和Ca2+介导的信号转导途径有参与,并且这 两个通路之间相互影响。 5、与单独
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