导读:本文包含了天蓝苜蓿论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:苜蓿,天蓝,固氮,根瘤菌,基因,中华,禾本科。
天蓝苜蓿论文文献综述
刘伦衔,张习敏,苏志猛,周祥飞,文鹏[1](2019)在《铁添加对喀斯特土壤中天蓝苜蓿生长及柠檬酸分泌的影响》一文中研究指出喀斯特土壤中铁亏缺常常发生,本研究通过添加FeCl_2和FeCl_3盐后,比较天蓝苜蓿柠檬酸代谢和生长的差异。结果表明:与对照相比,添加Fe Cl_2和FeCl_3后,增加了叶片数量,而单位叶面积干重和叶绿素无显着差异;光饱和点(light saturation point, LSP)、最大净光合速率(maximum net photosynthetic rate, Pmax)显着高于对照。对照处理叶片和根系分泌物中的柠檬酸含量显着高于FeCl_2和FeCl_3。特别地,FeCl_2处理的根际土中柠檬酸含量显着低于其他处理。XRD分析发现对照、FeCl_2和FeCl_3中铁离子的结晶度分别为24%、69%和81%。本研究结论初步表明:天蓝苜蓿在缺铁环境下根系分泌柠檬酸促进对Fe的吸收;同时,Fe2+铁盐对植物生理生长的影响优于Fe3+铁盐。(本文来源于《分子植物育种》期刊2019年02期)
赵海欣,朱晓艳,崔亚垒,王成章,李德锋[2](2018)在《禾本科草坪草混播天蓝苜蓿、小苜蓿的效果研究》一文中研究指出利用综合评定分析的方法评价匍匐型天蓝苜蓿(Medicago minima L.)、小苜蓿(Medicago lupulina L.)与禾本科草坪草(草地早熟禾(Poa pratensis L.)、多年生黑麦草(Lolium perenne L.))混播后绿地草坪的品质;同时研究它们的植株生长和根系分布,探讨豆禾混播对禾本科草坪景观的影响。结果表明:天蓝苜蓿、小苜蓿与禾本科草坪草混播可以促进禾本科草坪草生长,豆禾混播草坪性能优于禾禾混播,其中天蓝苜蓿与这两种禾本科草坪草混播效果佳,可形成致密、颜色均一的绿地草坪;在叶色上,天蓝苜蓿适合与叶片颜色较深的禾本科草坪草混播,而小苜蓿则适合与叶片颜色较浅的禾本科草坪草混播;混播草坪中豆科根系分布较深,禾本科根系分布较浅,豆禾混播可利用不同土层的营养物质;两种豆科植物较适宜的播量均为2g·m~(-2),与禾本科草坪草混播最佳的播种时间为秋季。综合分析认为,天蓝苜蓿、小苜蓿与禾本科草坪草混播可以建造优质、美观的绿地草坪。(本文来源于《草地学报》期刊2018年05期)
宋修勇[3](2018)在《天蓝苜蓿双接S.meliloti和A.tumefaciens后对Cu、Zn胁迫的响应》一文中研究指出重金属污染土壤的生物修复必须克服重金属污染地区普遍存在的如残留重金属浓度较高、多种重金属复合污染、营养元素(如N、P)缺乏等难题。因此,本研究利用天蓝苜蓿为材料,将S.meliloti CCNWSX0020-天蓝苜蓿共生固氮这一重要的生理过程与铜、锌污染的修复相结合,从植物自身抗氧化酶系统、脂质过氧化水平、重金属吸收量、叶绿素含量及共生固氮能力响应的角度研究根瘤菌S.meliloti CCNWSX0020与促生菌A.tumefaciens CCNWGS0286共接菌提高植物铜、锌耐受性的机理,并进一步探索天蓝苜蓿-共接菌体系在重金属污染修复中的实际应用潜力。研究结果如下:1)不同浓度梯度Cu、Zn胁迫条件下,双接菌都能显着促进苜蓿的生长发育,增加生物量,促进天蓝苜蓿对Cu、Zn的富集,提高植物对重金属的耐受性且形成有效的共生体。促生结果表明,当Cu~(2+)、Zn~(2+)浓度达到400 mg.kg~(-1)时,双接S.meliloti和A.tumefaciens苜蓿的株高、根长、地上部分及根部生物量、根瘤数都表现出显着的提高。较单接S.meliloti或A.tumefaciens,双接种植株对Zn总吸收量分别增加89.22%、28.36%,对Cu总吸收量也显着提高154.11%、306.01%。进一步丰富了促生菌提高植物耐受中高度重金属和多种重金属复合胁迫的理论基础,也为环境污染严重地区的农业生产提供必要的理论依据。2)在高浓度400 mg.kg~(-1)1 Cu~(2+)和Zn~(2+)复合胁迫下,供试菌株S.meliloti和A.tumefaciens共接种植株,较不接菌处理株高、根长、地上干重、地下干重分别提高32.56%、14.06%、34.35%、31.21%。不同重金属浓度胁迫下,双接菌处理的天蓝苜蓿根部富集系数及Cu、Zn总吸收量都显着高于其他处理。并且双接菌植株在400 mg.kg~(-1)Cu~(2+)及Zn~(2+)胁迫下,其转移系数较不接菌处理分别显着降低80.24%、52.60%。所有胁迫条件下,双接菌处理下植物对重金属的转运系数都远远小于1,表明重金属主要积累在植物根部,相比于其他接菌处理更少的Cu、Zn被转运到地上部分。对植物叶绿素含量进行测定发现,在400 mg.kg~(-1)1 Cu~(2+)及Cu~(2+)、Zn~(2+)双重胁迫下,与未接菌植株相比,双接菌植株叶绿素含量分别提高93.39%、147.89%。表明双接种的天蓝苜蓿能够耐受更高浓度的重金属胁迫,这也显示了天蓝苜蓿-共接菌体系在植物固定技术中的应用潜力及安全性。3)通过对天蓝苜蓿抗氧化酶活系统的测定分析,结果表明,共生体系发育不同阶段,高浓度Cu、Zn胁迫都导致植物体内MDA大量积累,并且在不接菌植株中积累量最高。不同重金属浓度胁迫下,双接菌植株无论是根部还是地上部分MDA含量在接菌8天以后显着低于不接菌植株,并且较单接菌植株也有不同程度的降低。同一重金属浓度下,双接菌处理的植株SOD、CAT、POD和APX高于单接菌处理。Cu、Zn复合污染导致天蓝苜蓿抗氧化酶活系统遭到严重损伤,较单一Cu胁迫植物抗氧化酶SOD、CAT、POD和APX均有所降低。4)在200 mg.kg~(-1)1 Cu~(2+)处理下不同接菌处理根瘤数无显着变化,但双接菌植株的固氮酶活较单接S.meliloti提高15.55%。而在400 mg.kg~(-1)1 Cu~(2+)及Cu~(2+)、Zn~(2+)双重胁迫下,S.meliloti及A.tumefaciens双接菌植物的结瘤数及固氮酶活较单接菌都有了显着的提高,从而导致双接菌植株无论地上部分或地下部分N含量都是最高的。从根瘤石蜡切片可以看出,随着基质重金属浓度的增加,根瘤组织内含菌细胞数不断减少。同一胁迫条件下,双接菌植株形成的根瘤内侵染细胞的数量明显高于单接S.meliloti的根瘤。表明二者协同作用可以促进根瘤菌在Cu、Zn污染基质中对宿主植物成功入侵并形成有效的共生体系,从而促进豆科植物生长、结瘤和固氮,同时减缓植物受到的胁迫。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2018-05-01)
马娇[4](2018)在《丝茅草坪密度对冬季补播天蓝苜蓿的生长发育及景观价值影响》一文中研究指出针对亚热带地区暖季型丝茅草坪冬季枯黄期长、观赏性等实际问题,本文以控制性试验设计,设置5个丝茅密度,分别为1500枝/m~2(D1,盖度≤40%)、3000枝/m~2(D2,盖度41-55%),4500枝/m~2(D3,盖度56-70%),6000枝/m~2(D4,盖度71-85%),7500枝/m~2(D5,盖度>85%),在冬季补播天蓝苜蓿(Medicago luPulina)。研究丝茅密度对补播的天蓝苜蓿发芽数与发芽指数、构件性状、生物量及分配、生理应激性,及补播对草坪景观价值的影响,分析天蓝苜蓿在不同丝茅密度下的生存策略及生长特点,探索适合补播的丝茅密度,为丝茅草坪的建植、养护、管理以及提高草坪的景观价值提供依据。主要研究结果如下:(1)发芽数与发芽指数丝茅密度对补播的天蓝苜蓿发芽数及发芽指数有显着影响(P<0.05),D1下发芽数与发芽指数均最大,随着丝茅密度的增大,补播的天蓝苜蓿发芽数与发芽指数逐渐降低。(2)构件形态丝茅密度对补播的天蓝苜蓿幼苗生长发育有显着的影响(P<0.05),对天蓝苜蓿幼苗叶、茎、根均有显着影响(P<0.05),随丝茅密度增大,叶、茎、根呈下降趋势。丝茅密度对成苗天蓝苜蓿构件性状有显着影响(P<0.05),茎、叶性状随丝茅密度增大逐渐下降,根数、根长等呈下降趋势。丝茅密度对天蓝苜蓿花枝数、花序长、花序数、小花长、小花直径、花轴长有极显着影响(P<0.01),随丝茅密度增大呈下降趋势。(3)生物量及分配比丝茅密度对天蓝苜蓿根生物量、茎生物量、叶生物量、花果生物量及总生物量均有极显着影响(P<0.01),对花轴生物量无显着影响(P>0.05)。随丝茅密度增大生物量呈下降趋势。丝茅密度对天蓝苜蓿花轴含水量、花含水量、花水分配、生殖含水量、植株含水量、生殖水分配均无显着影响(P>0.05),表明天蓝苜蓿的营养器官含水量、生殖器官含水量相对稳定。丝茅密度对天蓝苜蓿根分配比、茎分配比、叶分配比、地上生物量比有极显着影响(P<0.01),对花轴分配比、花果分配比有显着影响(P<0.05),对天蓝苜蓿根冠比、根茎比、生殖投入率、种子千粒重均有极显着影响(P<0.01),对生殖收益率无显着影响(P>0.05)。D4的根、叶分配比最大,D5的茎分配比最大。D2下根冠比最大,D3下最小。根茎比在D4值最大。种子千粒重随丝茅密度增加呈下降趋势。(4)构件生物量相关性天蓝苜蓿的构件生物量间存在极显着相关性(P<0.01)。根生物量与总生物量的相关性最大(R=0.867),与茎生物量相关性最小(R=0.821)。茎生物量与花果生物量的相关性最大(R=0.999),与叶生物量相关性较低(0.790)。叶生物量与地上生物量相关性最大(0.899)。表明了不同丝茅密度下天蓝苜蓿的适应性生长发育策略。(5)生理特性丝茅密度对天蓝苜蓿Chla、Chlb、Chl(a+b)有极显着影响(P<0.01),对Chl(a/b)无显着影响(P>0.05);Chla、Chlb、Chl(a+b)含量随丝茅密度增大呈下降趋势,Chl(a/b)相对稳定。丝茅密度对天蓝苜蓿POD有极显着影响(P<0.01),对SOD、CAT有显着影响(P<0.05)。随丝茅密度增大天蓝苜蓿的POD、SOD、CAT活性逐渐增大,D5下活性达到最大值。(6)景观价值丝茅密度对初冬、严冬、冬末、初春时草坪均有显着影响(P<0.05)。初冬随丝茅密度增大密度、颜色、质地、均一性均呈下降趋势。严冬与冬末时草坪品质较初冬时期均有明显上升。初春时丝茅开始返青,草坪的密度、颜色、草坪质量都达到了最大值。综上所述,丝茅草坪密度对冬季补播天蓝苜蓿的发芽数与发芽指数、构件性状、生物量及分配、生理应激性有显着影响,对补播草坪的景观价值具有显着影响。补播的天蓝苜蓿能对丝茅密度胁迫做出相应的反应,不同密度下草坪景观价值有所差异,表现为随着丝茅密度的增大草坪的景观价值呈下降趋势,1500枝/m~2下补播效果最好。(本文来源于《西华师范大学》期刊2018-03-01)
卢明媚[5](2017)在《苜蓿中华根瘤菌Cu/Zn抗性机制及其促进天蓝苜蓿对重金属的吸收作用》一文中研究指出苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)CCNWSX0020是从陕西凤县尾矿区生长的天蓝苜蓿根瘤内分离出来的一株菌,不仅具有多种重金属抗性,还能促进天蓝苜蓿在Cu污染土壤中生长。这种双重特性使得该共生体系成为重金属污染土壤修复的有效工具。本文通过RNA-Seq、基因敲除等技术分析了S.meliloti CCNWSX0020的Cu/Zn抗性机制,并对Cu/Zn抗性因子在根瘤菌-豆科植物共生体系及其生物修复Cu/Zn污染土壤中的作用进行了研究。通过转录组分析揭示了S.meliloti CCNWSX0020在四种胁迫条件下的基因表达模式。首先不考虑不同重金属处理间的基因表达模式的差异,由短期的(30 min)重金属诱导表达的基因数目远远多于长期的(24 h)重金属处理,表明多数早期即时响应的基因应对重金属胁迫时发挥了第一道防线作用,而少数长期表达的基因必然在S.meliloti CCNWSX0020重金属抗性机制中发挥重要作用。在Cu或Zn长期胁迫下,编码P_(1B)-type ATPase、多铜氧化酶、外膜蛋白和金属结合蛋白的基因表达量显着上调,说明S.meliloti CCNWSX0020可能通过外排、氧化或隔离等机制来解毒。此外,通过分析不同的重金属胁迫对基因表达模式的影响,发现Zn诱导下54%的表达上调的基因也受Cu共同诱导,其主要集中在离子转运、能量产生、氧化还原反应、碳水化合物和氨基酸代谢等过程,说明S.meliloti CCNWSX0020通过多种途径来防御非特异性的金属损伤,或调整整个细胞的代谢水平来适应外界的环境胁迫。除了共同响应Cu和Zn诱导的基因外,还有一些金属特异性的转录调节因子、转运蛋白、分子伴侣等被Cu或Zn诱导表达,说明S.meliloti CCNWSX0020对细胞内Cu/Zn的稳态调节是复杂精细的,且对Cu/Zn的解毒或抗性机制有所不同。P_(1B)-type ATPases是细菌中非常重要的金属离子外排系统。S.meliloti CCNWSX0020中存在五个P_(1B)-type ATPase,通过基因敲除和功能互补实验证实其中CopA1b和ZntA两个P_(1B)-type ATPase与Zn/Cd/Pb抗性相关。根据序列同源性分析,CopA1b属于P_(1B)-1ATPases,而ZntA属于P_(1B)-2 ATPases。S.meliloti CCNWSX0020中zntA基因的表达受Zn2+/Cd2+/Pb2+诱导,且zntA基因缺失后造成细胞对Zn/Cd/Pb高度敏感,菌体内大量Zn/Cd/Pb积累,说明S.meliloti CCNWSX0020中的ZntA是一个典型的Zn2+-ATPase,参与细胞内Zn2+/Cd2+/Pb2+的外排。而S.meliloti CCNWSX0020中copA1b基因的表达受Cu+/Ag+诱导,但copA1b基因缺失后不影响细胞的Cu耐受性,反而对高浓度的Zn/Cd/Pb敏感,造成菌体内Zn/Cd/Pb积累,说明S.meliloti CCNWSX0020中的CopA1b虽然属于P_(1B)-1 ATPases,但也可能参与细胞内的Zn2+/Cd2+/Pb2+的稳态调节。通过基因缺失突变验证了S.meliloti CCNWSX0020中六个Cu/Zn胁迫下表达显着上调的基因与Cu/Zn抗性相关。金属敏感性检测显示,?cueO对Cu专一敏感,其他几个突变体则对Cu/Zn/Cd/Pb不同程度敏感,说明CueO发挥专一性地抗Cu作用,而其他几个基因与S.meliloti CCNWSX0020的Cu/Zn/Cd/Pb耐受性有关。同时,选取S.meliloti CCNWSX0020野生型、Cu敏感突变体?cueO和叁个Cu/Zn敏感突变体(?cusA-like,?yedYZ,?fixH-like),来研究重金属抗性因子对生物修复的作用。结果显示,无论在有无重金属胁迫条件下,?cusA-like突变菌株几乎丧失了与天蓝苜蓿共生的能力;cue O基因缺失严重抑制了Cu胁迫条件下?cueO突变菌株与天蓝苜蓿的侵染和结瘤过程;在Cu和Zn胁迫条件下,yedYZ或fixH-like基因缺失降低了?yedYZ或?fixH-like突变菌株对天蓝苜蓿早期的侵染频率和结瘤数目,但不影响最终的结瘤固氮能力。此外,接种四个突变体的植物体内的抗氧化酶活性以及Cu和Zn含量明显低于接种野生型菌株的植物。由此说明在重金属污染土壤中,重金属抗性因子可以通过直接或间接地影响根瘤菌-豆科植物共生体系来促进植物对重金属的吸收。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2017-06-01)
原贵杰[6](2017)在《铜胁迫下天蓝苜蓿共生根中差异基因的表达分析及功能鉴定》一文中研究指出重金属胁迫对共生固氮的影响,目前多停留在表型观察及生理数据分析,对其分子机制方面的研究鲜有报道。本研究以豆科植物天蓝苜蓿作为研究对象,对实验室前期通过RNA-seq分离到的铜胁迫下天蓝苜蓿共生根中差异表达的部分基因,分别进行铜胁迫及共生过程的表达分析,检测它们与铜胁迫及共生的关系;同时,利用RNA干扰技术,对前期验证过的一个与铜胁迫相关且在接菌根中特异表达的几丁质酶编码基因Cu33611,进行结瘤过程的功能鉴定。研究内容及得到的结果简述如下:1.编码富含半胱氨酸簇的蛋白质(cysteine cluster protein,CCP)基因被认为与防御和共生相关。选择9个CCP基因进行共生过程的表达分析,9个CCP基因的表达大体上可分为叁类:ML68936_c0和ML94029_c0的表达水平在接菌后7d达到或接近最高水平,随后下降,直至接菌后30d恢复高水平表达,主要在结瘤的早期和晚期表达;ML67778_c0、ML85596_c0、ML98221_c0、ML101635_c0和ML68801_c0在根瘤形成中期表达量较高,接菌后30d时达到最高,可能在结瘤中期和晚期起作用;ML54082_c0、ML64613_c0和ML90197_c0则在根瘤形成晚期表达量较高,其他检测时间点不表达或低水平表达,推测其主要在根瘤形成晚期发挥作用。2.与乙烯合成及信号转导相关基因的表达分析显示,乙烯合成有关的基因ML98991_c3(氨基环丙烷羧酸氧化酶,ACO)和ML93355_c1(氨基环丙烷羧酸合成酶,ACS)在根瘤形成不同时期被强烈诱导,铜胁迫下,ML98991_c3主要在结瘤晚期被抑制,而ML93355_c1在接菌后10,30d被抑制;两个乙烯受体基因(ML46877_c0和ML84940_c2)和一个EIN3靶向F盒基因(ML46356_c0)分别在结瘤中后期明显上调,铜胁迫下,ML84940_c2和ML46356_c0在结瘤过程中受到不同程度的诱导,但是ML46877_c0在结瘤晚期被抑制;此外,5个AP2/ERF家族基因ML102013_c0、ML99097_c0、ML99511_c0、ML85546_c0、ML98388_c0在接种后30d的根和根瘤中都有表达,除了ML99097_c0,其余4个基因的表达在共生根及根瘤中被抑制。3.铜离子结合及转运相关基因的表达分析表明,所检测的叁个基因ML98423_c0、ML52550_c0和ML98670_c0分别编码Cu转运ATP酶、高亲和性铜转运蛋白及推测的重金属转运/脱毒超家族蛋白成员,在Cu胁迫条件下,ML98670_c0、ML52550_c0表达下调,ML98423_c0表达上调,可能和Cu胁迫条件下维持植物体内的铜离子稳态平衡有关。接菌后这3个基因表达上调,特别是ML52550_c0和ML98670_c0上调明显,表明它们可能参与了根瘤形成的调控。此外,两个吞噬细胞相关基因ML85004_c0、ML89530_c0在根和根瘤中有着不同的表达。4.RNAi结果显示,Cu33611沉默后天蓝苜蓿表现出植株矮小,结瘤数减少,根瘤较小;接菌10d的侵染事件分析表明,和对照相比,干扰后根毛卷曲,侵染线数目以及根瘤原基数目都显着降低;接菌后30d的根瘤石蜡切片显示,干扰后的天蓝苜蓿植株根瘤中的侵染细胞在数目及密集程度上都远低于对照根瘤,侵染区和固氮区的侵染细胞都减少,结瘤明显受到影响。这些结果表明,Cu33611确实参与了结瘤过程的调控,其具体功能还需要进一步研究。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2017-05-01)
孔召玉[7](2015)在《苜蓿中华根瘤菌—天蓝苜蓿共生固氮体系对铜胁迫的响应及抗铜工程菌构建》一文中研究指出本研究利用苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)CCNWSX0020具有重金属铜抗性这一特性,将S.meliloti CCNWSX0020-天蓝苜蓿共生固氮这一重要的生理过程与铜污染土壤的修复治理相结合,从植物自身抗氧化酶系统响应的角度研究接种S.meliloti CCNWSX0020提高植物铜耐受性的机理,并进一步探索该共生固氮体系在重金属污染土壤修复中的实际应用潜力。盆栽条件下,将S.meliloti CCNWSX0020及其宿主植物天蓝苜蓿建立适宜的生长条件和有效的共生体系,并筛选确定200 mg kg-1 Cu2+为合适的铜胁迫浓度。结果表明,200 mg kg-1 Cu2+胁迫处理对植物生长与结瘤均造成显着的抑制作用,而接种S.meliloti CCNWSX0020在不同程度上提高了植物的生物量、株高以及总氮含量。与不接菌的植物相比,接种S.meliloti CCNWSX0020的植物地上部分和根部对铜的总吸收量分别显着提高了34.0%和120.4%,表明接种S.meliloti CCNWSX0020的天蓝苜蓿根部能够耐受更高浓度的铜胁迫,这也显示了该共生固氮体系在植物固定技术中的应用潜力。通过对植物抗氧酶系统的测定分析,结果显示,在共生体系发育的不同阶段,过量铜普遍提高了植物体内丙二醛(MDA)的含量,并且这种提高作用在不接菌的植物中表现地更为显着。与不接菌的植物相比,接种S.meliloti CCNWSX0020的植物在接菌后8天,13天,18天地上部分和根部的MDA含量均显着下降。接菌植物地上部分的超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,与不接菌植物相比,在不同时间段表现出显着提高;同样,接菌植物根部的SOD,过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性也表现出不同程度的提高。另外,在铜胁迫条件下,接菌后植物根部的抗氧化酶基因Cu Zn SODc、Cu Zn SODp、CAT、APX和GR都表现出普遍上调,在接菌植物的地上部分也有类似的结果,即Cu Zn SODc、Cu Zn SODp、CAT和APX也表现出上调表达。不同处理下植物体内的各抗氧化酶活性及其基因表达均随着共生体系不同的发育阶段表现出较大的波动,而接种S.meliloti CCNWSX0020表现出对植物抗氧化酶系统响应铜胁迫过程中的促进作用。根瘤菌对豆科植物生长的促进除了通过固氮作用之外,部分根瘤菌还表现出促植物生长特性,例如产生吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)、铁载体、溶磷作用、ACC(1-aminocycloproprane-1-carboxylate)脱氨酶活性等。其中,ACC脱氨酶已在许多微生物中得到分离和鉴定,具有ACC脱氨酶活性的促植物生长细菌(Plant growth-promoting bacteria,PGPB)能够通过降低因环境胁迫造成的植物体内乙烯含量的增加,从而缓解植物受到的不良反应,提高植物的抗逆性。然而,ACC脱氨酶在根瘤菌中表达的活性远远低于其他自生的植物促生菌,尽管已证实根瘤菌中的ACC脱氨酶对豆科植物的结瘤固氮起到一定的促进作用,但低水平的酶活性可能不足以应对因外界不良环境造成的植物体内的乙烯胁迫。因此,为进一步加强S.meliloti CCNWSX0020-天蓝苜蓿这一共生体系在重金属污染土壤生物修复中的应用价值,通过叁亲本杂交的方法将能够表达高水平ACC脱氨酶活性的植物促生菌Pseudomonas putida UW4的ACC脱氨酶基因acd S转入到S.meliloti CCNWSX0020中,构建可以过量表达ACC脱氨酶活性的工程菌S.meliloti CCNWSX0020(p RKACC)。酶活性测定结果显示,S.meliloti CCNWSX0020(p RKACC)的ACC脱氨酶活性是野生型菌株的12.6倍。与接种野生型菌株相比,接种S.meliloti CCNWSX0020(p RKACC),或同时接种野生菌S.meliloti CCNWSX0020和P.putida UW4均显着提高了植物的生物量及根长。为进一步研究高度铜胁迫对共生条件下的acd S表达量的影响,利用q RT-PCR对400 mg kg-1 Cu2+胁迫条件下,接种S.meliloti CCNWSX0020(p RKACC)的植物地上部分和根部的acd S表达情况进行分析。结果显示,400 mg kg-1 Cu2+胁迫下的根部acd S的表达量较对照条件下的根部acd S表达量提高了4倍(4.02±0.27,n=3),而在地上部分没有检测到acd S的表达。这一结果与在过量铜胁迫条件下,接种S.meliloti CCNWSX0020(p RKACC)的植物根部所产生的乙烯含量显着下降相一致。通过对天蓝苜蓿结瘤固氮的测定分析发现,尽管在200 mg kg-1 Cu2+的中度胁迫条件下,接种S.meliloti CCNWSX0020(p RKACC)表现出对植物根瘤鲜重的提高作用,但对其根瘤数目及固氮酶活性并没有明显的影响,相应地,植物地上部分和根部的总N含量也没有明显变化,这也表明过量表达ACC脱氨酶的根瘤菌对植物生长的促进并不是通过固氮作用提高植物氮素营养而实现的。另外,与接种野生型菌株的植物相比,接种S.meliloti CCNWSX0020(p RKACC)显着提高了植物地上部分和根部对铜的总吸收量,但同时又降低了植物根部向地上部分对铜的转运系数。这显示出S.meliloti CCNWSX0020(p RKACC)-天蓝苜蓿共生体系在植物固定技术中的实际应用潜力,降低因水土流失、土壤侵蚀而导致有毒重金属向食物链转移的风险。基于q RT-PCR对植物抗氧化酶基因(Cu Zn SODc、Cu Zn SODp、Fe SOD、Mn SOD、CAT、APX和GR)的表达情况分析显示,在400 mg kg-1 Cu2+胁迫下,接种S.meliloti CCNWSX0020(p RKACC)的植物地上部分Cu Zn SODc、Fe SOD、CAT和APX的表达量表现出略微的上调,在根部也均表现为上调表达,并且在铜胁迫条件下表现地更为显着,即在400 mg kg-1 Cu2+胁迫下,这7个抗氧化酶基因的表达量普遍上调了2.8-3.7倍。由此表明,过量表达ACC脱氨酶的工程菌S.meliloti CCNWSX0020(p RKACC)能够进一步促进植物生长和铜耐受性,同时还可能直接或间接地增强植物抗氧化酶系统对铜胁迫的响应。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2015-05-01)
孙亚丽[8](2015)在《铜离子影响下天蓝苜蓿共生根中差异表达基因的鉴定与分析》一文中研究指出豆科植物---根瘤菌共生固氮体系可以改良土壤结构、提高土壤肥力,因此在重金属铜污染的土壤中,利用豆科植物---根瘤菌共生体系可以加速污染地氮素的积累,促进污染地养分循环与营养元素的积累,达到稳定生态系统的效果。但是目前关于重金属对豆科植物共生固氮的影响研究主要集中在重金属对植物生长指标、细胞结构、光合作用、酶学系统、细胞分裂和营养元素吸收等方面,而对重金属胁迫下宿主植物与根瘤菌互作分子机制的研究很少。天蓝苜蓿抗逆性强,在矿业废弃地的植物修复中扮演着重要角色,因此本研究以天蓝苜蓿---苜蓿中华根瘤菌共生体系为研究对象,人工模拟不同程度的铜污染,分析铜对天蓝苜蓿共生结瘤的影响,对前期获得的铜胁迫下天蓝苜蓿共生根中差异表达的基因进行不同铜浓度下的表达分析及其时空表达分析,为后期重金属铜影响豆科植物与根瘤菌互作体系分子机制的深入研究奠定基础,并为开展铜尾矿地的植被复垦和生态恢复提供理论参考。主要研究内容及结果如下:1.重金属铜对天蓝苜蓿生理生化的影响,结果表明:随着铜浓度的升高,天蓝苜蓿的生长受到抑制;低浓度铜(≤50mg/kg)促进结瘤,固氮酶活性升高,高浓度铜(≥100mg/kg)抑制结瘤,固氮酶活性降低。2.从已经确定的与抗铜或共生相关的基因中挑选出42个基因,检测42个基因在不同铜浓度下的表达水平,结果表明:42个候选基因的表达均在不同程度上受到铜的影响,且共生与非共生条件下,同一基因随铜浓度的变化并不完全一致。3.从42个基因中选取10个基因,分析铜对其在共生过程中的动态表达影响,结果表明与光合作用相关的基因(质体蓝素除外)主要参与早期结瘤过程,与防御相关的基因主要参与中晚期结瘤过程,与质体蓝素相关的基因参与结瘤中期或者参与整个结瘤过程,与转录因子相关的基因则参与了整个结瘤过程;且这些基因(除CU14068)在接菌的情况下,加铜后表达水平受到抑制。4.检测10个基因的空间表达水平,结果表明:10个基因在根、茎、叶和根瘤内表达水平不同,其中CU16249、CK18747、CU33611和CU11648是结瘤专一性基因,只在根和根瘤内表达,(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2015-05-01)
张德辉[9](2015)在《天蓝苜蓿固氮结瘤过程中与铜胁迫相关基因的筛选》一文中研究指出豆科植物---根瘤菌的共生固氮体系因其卓越的固氮能力及较强的抗逆性,常作为尾矿地环境修复的先锋植物。在重金属污染土壤中,氮素不足常常成为污染地植被恢复关键限制因子,因此揭示重金属胁迫下根瘤菌与豆科植物的共生关系,提高重金属污染土壤中氮素水平成为植物修复的首要工作。本文以天蓝苜蓿和苜蓿中华根瘤菌CCNWSX0020形成的共生体系为研究对象,对铜胁迫下根瘤菌侵染过程进行了荧光跟踪和显微观察,初步探讨铜对根瘤菌与天蓝苜蓿共生互作的影响;此外,利用qRT-PCR技术,对前期通过RNA-seq方法得到的铜胁迫下共生根中差异表达的364个基因进行验证,并进一步筛选与铜胁迫相关及共生相关的基因。主要结果如下:1.使用绿色荧光质粒标记的根瘤菌侵染天蓝苜蓿,通过荧光显微镜观察,结果显示:低浓度Cu2+(50mg/kg)处理下,铜对根瘤菌的侵染过程无显着差异,中高浓度Cu2+(100、150mg/kg)处理下,根瘤菌的侵染起始时间推迟。对接种后11d天蓝苜蓿根部根毛卷曲、侵染线、根瘤原基数目进行统计,结果显示:低浓度Cu2+(50mg/kg)处理下其数目与对照组比较无明显差异,中高浓度Cu2+(100、150mg/kg)处理下根毛卷曲、侵染线、根瘤原基数目都有明显下降,这表明中高浓度Cu2+直接影响了根瘤菌与天蓝苜蓿的共生互作。根据不同Cu2+浓度处理下根瘤石蜡切片观察显示:低浓度Cu2+(50mg/kg)处理下根瘤内部结构与对照组无明显区别,中高浓度Cu2+(100、150mg/kg)处理下根瘤内部含菌细胞明显减少,且固氮区域明显缩短,衰老区域明显扩大,揭示其根瘤的固氮能力显着下降。2.利用qRT-PCR技术对转录组测序结果进行验证,验证筛选得到137个与铜胁迫相关表达差异较大基因。根据转录组测序结果和BLASTX注释,将其分为10个类群,依次为未知功能基因(24%)、代谢相关基因(23%)、结瘤素基因(13%)、转录因子类(12%)、离子结合蛋白基因(8%)、防御基因(5%)、结构蛋白基因(4%)、能量相关基因(4%)、转运蛋白基因(4%)、激素相关基因(4%)。3.进一步筛选与铜胁迫相关及共生相关的基因,共筛选得到61个表达差异较大基因。根据转录组测序结果和BLASTX注释,将其为9个类群,依次为未知功能基因(25%)、代谢相关基因(23%)、结瘤素基因(23%)、离子结合蛋白基因(10%)、能量相关基因(7%)、激素相关基因(3%)、防御蛋白基因(3%)、结构蛋白基因(3%)、豆血红蛋白基因(3%)。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2015-05-01)
张德辉,孙亚丽,赵亮,丑敏霞[10](2015)在《天蓝苜蓿锌胁迫下实时定量PCR内参基因筛选》一文中研究指出选取8个管家基因(h2a、act、18s、tub、ubi、ef1、cyp、gapdh)作为候选内参基因,以不同浓度Zn2+处理下接菌第30d的天蓝苜蓿(Medicago Lupulina L.)接种根为实验材料,筛选用于目的基因实时荧光定量PCR分析的最佳内参基因.研究表明:候选内参基因平均表达稳定性由高到低排序为:ef1>ubi>act>h2a>gapdh>cyp>18s>tub;在不同Zn2+浓度胁迫下,最适内参基因组合各不相同:Zn2+=100mg/kg时,最佳内参基因组合为tub(1.97)和ef1(2.06);Zn2+=200mg/kg时,最佳内参基因组合为ef1(1.41)和ubi(2.51);Zn2+=300mg/kg时,最佳内参基因组合为ef1(1.41)和h2a(2.78);Zn2+=400mg/kg时,最佳内参基因组合为ef1(2.45)和act(2.55).该研究可为重金属污染地天蓝苜蓿抗性基因和共生基因的表达分析提供理论依据.(本文来源于《中国环境科学》期刊2015年03期)
天蓝苜蓿论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
利用综合评定分析的方法评价匍匐型天蓝苜蓿(Medicago minima L.)、小苜蓿(Medicago lupulina L.)与禾本科草坪草(草地早熟禾(Poa pratensis L.)、多年生黑麦草(Lolium perenne L.))混播后绿地草坪的品质;同时研究它们的植株生长和根系分布,探讨豆禾混播对禾本科草坪景观的影响。结果表明:天蓝苜蓿、小苜蓿与禾本科草坪草混播可以促进禾本科草坪草生长,豆禾混播草坪性能优于禾禾混播,其中天蓝苜蓿与这两种禾本科草坪草混播效果佳,可形成致密、颜色均一的绿地草坪;在叶色上,天蓝苜蓿适合与叶片颜色较深的禾本科草坪草混播,而小苜蓿则适合与叶片颜色较浅的禾本科草坪草混播;混播草坪中豆科根系分布较深,禾本科根系分布较浅,豆禾混播可利用不同土层的营养物质;两种豆科植物较适宜的播量均为2g·m~(-2),与禾本科草坪草混播最佳的播种时间为秋季。综合分析认为,天蓝苜蓿、小苜蓿与禾本科草坪草混播可以建造优质、美观的绿地草坪。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
天蓝苜蓿论文参考文献
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