玉米對(duì)異丙甲草胺敏感性差異機(jī)理研究

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1、：１００１９分類號(hào)：單位代碼密級(jí)：ＢＳ２０１４３１００２４４：學(xué)號(hào)ｆ煩裳寺＜聲博±學(xué)位論文玉米對(duì)異丙甲草胺敏感性差異機(jī)理研究Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｏｌｅｒａｎｃｅｔｏｍｅｔｏｌａｃｈｌｏｒｉｎｍａｉｚｅ研究生：李冬植指導(dǎo)教師：王成菊教授合作指導(dǎo)教：リ幣逢森畐。教授申請(qǐng)學(xué)位口類級(jí)別：理學(xué)博±專業(yè)名稱；農(nóng)藥學(xué)研巧方向：農(nóng)藥毒理與使用技術(shù)原理所在學(xué)院；理學(xué)院２０１７年６月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明

2、所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，論文中不包含本人和其，除了文中已經(jīng)法明引用和致謝的內(nèi)容外他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料一。與我同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。／，立口／學(xué)位論文作者簽名：麥冬樓時(shí)間；＾年居月牛日關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。本人同意中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)有權(quán)保存及向國(guó)家有關(guān)部口和機(jī)構(gòu)送交論文的紙質(zhì)版

3、和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人同意中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容授權(quán)匯編錄入《中國(guó)博±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》或《中國(guó)優(yōu)秀碩±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》進(jìn)行出版，并享受相關(guān)權(quán)益。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議）學(xué)位論文作者簽名：冬植時(shí)間：三＾年０占月／ｆ日才７／＇導(dǎo)師簽名：＾１１時(shí)間年４／月產(chǎn)曰摘要一一玉米是我國(guó)主要的糧食作物之，合理使用除草劑是糧食安全的重要保障。異丙甲草胺是一種玉米田廣泛使用的氯代醜胺類除草劑，在定的環(huán)境條件下容易對(duì)敏感的玉米品種產(chǎn)生藥害，一造成減產(chǎn)種重要的解毒酶，

4、己有研巧表明，ＧＳＴｓ在植物體巧。谷腑甘化硫轉(zhuǎn)移酶（ＧＳＴｓ）是參與對(duì)多種異源化合物的代謝。本研究Ｗ相對(duì)敏感和耐藥的玉米品種為研巧對(duì)象，從代謝水平和抗氧化水平研究了玉米品種間，、組織間對(duì)異丙甲草胺敏感性的差異機(jī)理并將在兩個(gè)品種間差異表達(dá)的Ｇ罰３４基因分別轉(zhuǎn)到原核和真核生物體內(nèi)，對(duì)該基因相關(guān)功能研究，結(jié)果將有助于玉米耐藥性遺傳育種和對(duì)除草劑在植物體巧代謝的認(rèn)識(shí)。主要研究結(jié)果如下：１．不同玉米品種對(duì)異丙甲草胺敏感性差異采用盆栽法篩選出兩個(gè)對(duì)異丙甲草胺敏感性差異為４．１倍的玉米品種農(nóng)大８６（耐藥品種）和鄭單９５８（敏

5、感品種）。葉片微量點(diǎn)滴法檢測(cè)玉米幼苗（二葉期）對(duì)異丙甲草胺的代謝速率，結(jié)果表明農(nóng)大８６對(duì)異丙甲草胺的代謝速率顯著高于鄭單９５８。增效實(shí)驗(yàn)表明ＧＳＴｓ抑制劑ＥＴＡ可Ｗ增加異丙甲草胺對(duì)兩個(gè)玉米品種的毒性，且兩個(gè)品種間的代謝速率差異可Ｗ被ＥＴＡ消除，說(shuō)明兩個(gè)品種對(duì)異丙甲草胺的代謝差異與ＧＳＴｓ酶系有重要關(guān)系。實(shí)時(shí)巧光定量ＰＣＲ對(duì)異丙甲草胺處理前后ＧＳＴｓ家族的表達(dá)譜分析結(jié)果表明，異丙甲草胺處理前兩個(gè)品種有一７半的基因表達(dá)水平無(wú)差異、個(gè)在農(nóng)大８６中逼著性高水平表達(dá)、９個(gè)在鄭單９５８中顯著性高水平表達(dá)。異丙甲草胺處理后鄭單９５８

6、中ＧＳＴｓ表達(dá)水平表現(xiàn)為下調(diào)，而農(nóng)大８６中表達(dá)水平則相對(duì)穩(wěn)定甚至有上調(diào)趨勢(shì)，導(dǎo)致藥劑處理后農(nóng)大８６中多數(shù)ＧＳＴｓ成員的表達(dá)水平高于鄭５８一單９。ＧＳＴｓ酶活性測(cè)定結(jié)果與基因表達(dá)結(jié)果趨勢(shì)致。２．不同玉米組織對(duì)異丙甲草胺敏感性差異鄭單９５８不同組織生測(cè)結(jié)果表明根組織對(duì)異丙甲草胺的耐藥性水平是地上部的５倍Ｗ上。增效實(shí)驗(yàn)顯示，ＥＴＡ可Ｗ顯著地増加根組織對(duì)異丙甲草胺的敏感性，減小根與地上部組織的敏感性差異。巧光定量ＰＣＲ檢測(cè)玉米根和地上部組織ＧＳＴｓ家族表達(dá)水平，結(jié)果表明根組織中大部分ＧＳＴｓ－１０７７０４的表達(dá)水平是地

7、上部的５１０倍，部分基因達(dá)到０倍Ｗ上，而ＧＳ、ＧＳ巧、６巧扣的表達(dá)水平低于地上部分。ＧＳＴｓ酶活性測(cè)定結(jié)果顯示根組織ＧＳＴｓ活性約為地上部的８倍左右，與基因表一致達(dá)結(jié)果基本。義仿口４基因的表達(dá)特征與異源表達(dá)癸光定量ＰＣＲ表明Ｇ沉３４在農(nóng)大８６二葉期的葉片中表達(dá)，在鄭單％８葉片中卻沒(méi)有表達(dá)。一進(jìn)步對(duì)ＧＳｒ別的表達(dá)特征研究發(fā)現(xiàn)，該基因在玉米二葉期的表達(dá)隨生長(zhǎng)發(fā)育而快速上調(diào)。但是Ｉ外源化合物氯代酷胺類除草劑、植物激素對(duì)ＧＳ７３４的表達(dá)沒(méi)有顯著性影響。－２６ｂ＋／ＧＳ巧４構(gòu)建ｐＥＴ原核表達(dá)載體，在大摘桿菌中成功表達(dá)，Ｇ

8、ＳＴ３４的表達(dá)產(chǎn)物對(duì)氯代酷（）一胺類除草劑（甲草胺除外）、阿將拉津ＣＡＭＢＩＡ１３０４／、姻喀橫隆均具有定的代謝活性。構(gòu)建ＰＧＳ巧４真核表達(dá)載體，在擬南芥中