海稻86耐盐机理及基因定位的研究

论文摘要

盐胁迫是影响植物生长、发育和产量的主要环境胁迫因素之一。高盐对植物产生多方面的迫害,如生理干旱、离子毒害、抑制细胞内酶的活性、蛋白质的合成等。海稻86是陈日胜培育的耐盐、耐淹能力强的水稻种质资源,以1986年发现的海稻而命名。本研究以海稻86为材料,对其进行苗期、分蘖期和生殖生长期等不同生育期的耐盐生理生化机制进行研究;同时利用海稻86/9311及日本晴/海稻86的F2构建的耐盐和不耐盐的分离群体进行全基因组测序,定位耐盐相关的基因。本研究对揭示水稻耐盐的生理机制,为遗传改良水稻的耐盐性,以及水稻耐盐育种具有重要的理论意义和应用价值。主要结果如下:1、海稻86三叶期盐胁迫下叶绿素和细胞膜稳定性好、清除活性氧的能力较强,此外,还可以通过合成渗透性物质来应对盐胁迫。对海稻86、日本晴、9311进行150mM NaCl处理2天,其POD、SOD、CAT活力上升;海稻86的SOD活性强于日本晴和9311。对水稻海稻86、日本晴、9311三叶期幼苗进行100/150mM NaCl处理5天,对它们的叶绿素含量、电导率、丙二醛、脯氨酸、进行测定。它们的叶绿素含量相对正常对照组均有所下降,海稻86的叶绿素含量下降量相对日本晴、9311较少;它们的电导率、丙二醛、脯氨酸、相对正常对照组都升高,海稻86升高的幅度都低于日本晴及9311;2、对水稻海稻86、日本晴、9311三叶期幼苗进行150mM NaCl处理,分别在未处理、处理1、2、4、6、8、12、24h进行半定量分析,海稻86和日本晴在处理1h后OsNCED3、OsNCED4开始表达,9311在OsNCED3中没有表达但在OsNCED4中处理2h后有表达,除此之外,在处理2h后OsHKT1在海稻86和日本晴中开始表达,而OsNCED3、OsNCED4参与ABA的合成、OsHKT1介导钠离子转运。所以推测盐胁迫可能与ABA合成、钠离子转运相关;3、利用海稻86与日本晴、9311分离群体的F2进行耐盐基因的定位,在海稻86/日本晴定位群体中发现在4号染色体上定位到了5.24Mb的关联区域,筛选了5个可能与盐胁迫相关的基因;海稻86/9311定位群体中分别在5、7、10号染色体上定位到了1个候选基因,在2号染色体上定位到2个候选基因;4、对遗传定为的候选基因进行定量PCR分析,结果显示六个候选基因中LOCOs04g12220.1、LOCOs04g09780.1、LOCOs04g03360.1、BGIOSGA024918、BGIOSGA019540、BGIOSGA032677与盐胁迫响应相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 植物耐盐性研究现状
•   1 植物盐害
•     1.1 盐胁迫对植物外部形态的影响
•     1.2 盐胁迫对植物细胞膜的影响
•   2 耐盐机理
•   3 植物耐盐基因
•   4 混合池分组分析法研究进展
•     4.1 混合分组分析法优点
•     4.2 BSA法在植物抗性基因定位上的应用
•   5 研究的目的与意义
• 第二章 海稻86耐盐性的生理机制
•   1 材料与方法
•     1.1 实验材料
•       1.1.1 水稻材料
•       1.1.2 实验仪器
•       1.1.3 试剂
•       1.1.4 水培液（1L）
•     1.2 实验方法
•       1.2.1 叶绿素的测定
•       1.2.2 电导率的测定
•       1.2.3 脯氨酸的测定
•       1.2.4 超氧化物歧化酶酶活性测定
•       1.2.5 过氧化物酶酶活性测定
•       1.2.6 蛋白定量测定
•       1.2.7 丙二醛的测定
•     1.3 实验数据分析软件及数据库
•   2 结果与分析
•     2.1 海稻86 耐盐机理的研究
•       2.1.1 海稻86 盐胁迫试验浓度的筛选
•       2.1.2 不同盐胁迫对海稻86 幼苗生长和对叶绿素含量的影响
•       2.1.3 盐胁迫下海稻86 的电导率及丙二醛含量变化
•       2.1.4 盐胁迫下海稻86 的脯氨酸含量的的变化
•       2.1.5 盐胁迫下海稻86的SOD、POD、CAT的含量
•     2.2 盐胁迫下海稻86 OsNCEDs、OsMsr9、OsHKT1和OsPYL6 表达分析
•       2.2.1 盐胁迫下OsNCEDs在海稻86、日本晴、9311 中的表达量分析
•       2.2.2 盐处理下OsMsr9、OsHKT1、OsPYL6 在海稻86、日本晴、9311 中的表达量分析
•   3 讨论
•     3.1 盐胁迫下海稻86 耐盐性与叶绿素含量的变化的关系
•     3.2 盐胁迫下电导率及丙二醛的含量变化
•     3.3 盐胁迫下海稻86 耐盐性与脯氨酸含量的变化关系
•     3.4 盐胁迫下海稻86与SOD、POD、CAT的含量变化的关系
•     3.5 盐胁迫下在海稻86 耐盐性与OsNCEDs基因表达量的关系
•     3.6 盐胁迫下OsMsr9、OsHKT1、ABA受体OsPYL6 在海稻86、日本晴、9311 中的表达量分析
•   4 结论
• 第三章 基于BSA法快速定位海稻86 耐盐相关QTL
•   1 材料与方法
•     1.1 实验材料
•     1.2 实验方法
•     1.3 全基因组重测序结果
•     1.4 候选基因定量PCR表达量分析
•       1.4.1 RNA的提取
•     1.5 混合池测序分析流程
•   2 结果与分析
•     2.1 海稻86、9311、日本晴及其杂种F2 群体耐盐性表型性状统计分析
•     2.2 测序数据质量检测
•       2.2.1 碱基测序质量分布
•       2.2.2 碱基类型分布
•       2.2.3 插入片段分布统计
•       2.2.4 深度分布统计
•     2.3 测序初过滤数据
•     2.4 关联区域定位分析
•     2.5 候选基因表达量分析
•   3 讨论
•   4 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 汪洪艳

导师: 梁满中

关键词: 水稻,海稻,盐胁迫,耐盐机理,基因定位

来源: 湖南师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 湖南师范大学

分类号: Q945.78

总页数: 78

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