擬南芥突變體LBT抗低硼脅迫生理和分子機(jī)制的研究.pdf

1、硼是高等植物生長發(fā)育所必需的重要微量元素，土壤中硼缺乏或者過量都會對植物生長發(fā)育造成不利影響，由此也成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的主要問題之一。隨著近幾年硼測定技術(shù)、細(xì)胞和分子生物學(xué)技術(shù)等的發(fā)展以及蕓薹科模式植物擬南芥基因組測序的完成，利用擬南芥來研究植物硼的吸收轉(zhuǎn)運生理及分子機(jī)制對作物硼營養(yǎng)性狀的遺傳改良具有重要意義。本研究以早期研究獲得的擬南芥抗低硼脅迫突變體BT及其野生型Col-0為材料，通過硼同位素示蹤、石蠟切片顯微觀察、以及基因表達(dá)等技術(shù)來

2、研究它們對低硼脅迫反應(yīng)的差異，以揭示LBT耐低硼脅迫的生理和分子機(jī)制。獲得的主要結(jié)果如下:
　　 1.擬南芥LBT抗低硼脅迫的生理基礎(chǔ)
　　 通過水培實驗調(diào)查了LBT和Col-0低硼脅迫下的生長性狀，并利用10B同位素示蹤法分析了不同部位硼含量差異，結(jié)果表明LBT地上部和根鮮干重均顯著高于Col-0，LBT中地上部、新葉和根中總硼含量及其地上部和新葉中10B含量均顯著高于Col-0。這說明了LBT的硼吸收轉(zhuǎn)運能力強(qiáng)于Co

3、l-0。
　　 2.擬南芥LBT低硼脅迫下的形態(tài)特征
　　 利用根系掃描和石蠟切片等技術(shù)考察了低硼脅迫下擬南芥LBT和Col-0的根系性狀、地上部表型以及葉片的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和氣孔數(shù)目，結(jié)果表明，LBT的總根長、根尖數(shù)、根體積及總表面積均顯著高于Col-0; LBT地上部生長優(yōu)于Col-0，而且LBT地上部新葉具有較大的細(xì)胞和細(xì)胞間隙，其新葉的氣孔總數(shù)顯著高于Col-0。由此可推測，硼在LBT中被優(yōu)先分配到新生組織中可能和蒸騰

4、作用有關(guān)。
　　 3.擬南芥LBT低硼脅迫下硼吸收轉(zhuǎn)運相關(guān)基因的表達(dá)分析
　　 為驗證LBT基因與已報道的硼吸收轉(zhuǎn)運相關(guān)基因BOR1，BOR2，BOR3，BOR4，NIP5;1, NIP6;1，WRKY6和FFT是否在硼吸收轉(zhuǎn)運過程中存在相互作用，通過定量PCR進(jìn)行了不同硼水平下LBT和Col-0根和地上部中的基因表達(dá)分析。結(jié)果表明，在低硼水平下，僅有LBT根中NIP5;1基因的表達(dá)量顯著高于Col-0，結(jié)合LBT和Co