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《外源脫落酸和水楊酸對小麥穗發(fā)芽的抑制效應及作用機理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、ByZhangXiaoADissertationSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceChengduInstituteofBiology,ChineseAcademyofSciencesMay,2013論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明,所呈交的學位論文是本人在導師陳靜研究員的指導下完成的。除文中特別加以標注及致謝的地方外,論文中不包括其他人已經(jīng)發(fā)表過的研究成果,不包括為獲
2、得任何大學或研究所的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了感謝。本學位論文成果是本人在中國科學院成都生物研究所讀書期間在導師指導下完成的,論文成果歸成都生物所所有,特此聲明。學位論文版權使用授權書學位論文作者:張笑日期:2013年5月28日本人同意《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》出版章程的內(nèi)容,愿意將本人的學位論文委托中國科學院大學向中國學術期刊(光盤版)電子雜志社提交,同意編入CNKI學位論文全文數(shù)據(jù)庫并充實到“學位論文學術不端行為檢測系統(tǒng)”比對資源庫,同意按章程規(guī)定享受相關權益。本
3、人授權中科院成都生物研究所可以將論文全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等手段保存、編繪論文內(nèi)容。學位論文作者:張笑指導老師:陳靜日期:2013年5月28日摘要穗發(fā)芽(pre-harvestsprouting,PROS)指潮濕環(huán)境條件下,收獲前籽粒在穗上發(fā)芽的現(xiàn)象。小麥穗發(fā)芽是世界性的農(nóng)業(yè)災害,嚴重影響小麥的產(chǎn)量和品質(zhì),是小麥生產(chǎn)上急需解決的重大問題。長期以來,國內(nèi)外學者從穗發(fā)芽鑒定方法、穗發(fā)芽生理、穗發(fā)芽產(chǎn)生的遺傳基礎等多方面進行了大量研究,表明小麥穗發(fā)芽是受多個遺傳系統(tǒng)調(diào)控和環(huán)境影響的復雜數(shù)量性狀??刂扑氚l(fā)芽的途徑主要有
4、兩種;一是選用抗(耐)穗發(fā)芽的品種,二是化學防控途徑。由于存在多個控制穗發(fā)芽的遺傳分量,在抗(耐)穗發(fā)芽種質(zhì)資源和優(yōu)良抗性基因普遍匱乏的情況下,短時間內(nèi)通過遺傳改良的手段難以培育過硬的抗穗發(fā)芽品種。上世紀70年代以來,作物化控技術獲得重大發(fā)展,穗萌抑制劑具有成本低、周期短、使用方便等特點,開發(fā)應用一批行之有效的穗發(fā)芽抑制劑成為小麥穗發(fā)芽防治的有效途徑。本研究對不同濃度脫落酸(ABA)、水楊酸(SA)及其組合對小麥種子和整穗萌發(fā)的抑制效應進行比較,選擇適宜的外源激素濃度和組成,為小麥新型穗萌抑制劑的開發(fā)提供參考依據(jù)。通過生化分析小麥種子對外源激素處理的
5、生理響應,以及采用熒光定量PCR技術揭示外源激素對種子萌發(fā)相關基因轉(zhuǎn)錄水平上的表達影響,進一步闡明外源激素抑制種子萌發(fā)的生理生化基礎和分子機理。主要研究結(jié)論如下:1、ABA對種子萌發(fā)的抑制效應受品種的ABA敏感性和自身發(fā)芽能力的影響,SA則對不同基因型小麥具有較強的萌發(fā)抑制能力,二者抑制種子萌發(fā)的方式不同,組合使用對種子萌發(fā)的抑制效應更加強力、持久。2、ABA和SA抑制種子萌發(fā)具有劑量效應,隨著處理時間延長,激素處理種子的發(fā)芽恢復能力降低,含有SA的處理組發(fā)芽力急劇下降,表明其發(fā)芽抑制作用更加持久穩(wěn)定。3、在人工模擬自然潮濕環(huán)境的強選擇壓力下,相對低
6、濃度的SA與ABA組合對不同品種仍具有強烈的發(fā)芽抑制作用。然而,品種之間激素的發(fā)芽抑制效應有差異,可能與籽粒成熟度或品種休眠程度不同有關。SA與ABA組合可進一步用于新型小麥穗萌抑制劑的開發(fā)。4、ABA和SA對萌發(fā)種子伍.淀粉酶、PPO活性均有負調(diào)控作用,且表現(xiàn)劑量效應。隨著時間推移,ABA不能有效抑制兩種酶活性的升高,而SA對兩種酶活性的抑制強度明顯高于ABA,SA+ABA組合的酶活性抑制作用最強且持久。外源脫落酸和水楊酸對小麥穗發(fā)芽的抑制效應及作用機理5、種子自然萌發(fā)過程中,PAL活性逐漸升高,ABA對PAL活性有強烈的誘導和促進作用。相對而言,
7、SA及其與ABA組合處理的種子PAL水平較低、變幅較小。6、種子自然萌發(fā)過程中,TaWRKY71表達量低或者不表達;ABA和SA能夠誘導促進TaWRKY71的轉(zhuǎn)錄表達,且SA對TaWRKY71表達的誘導作用更強;ABA+SA組合更加穩(wěn)定地促進TaWRKY71表達。7、SA和ABA能顯著抑制小麥TaAmyl淀粉酶基因的表達,單一SA或與ABA組合對TaAmyl表達的抑制效應大于ABA,且SA+ABA組合的抑制效應更加穩(wěn)定、持久。8、SA和ABA處理的小麥TaWRKY71和TaAmyl基因表達量呈負相關,ABA對TaGA200xl表達有顯著抑制作用,而S
8、A對TaGA200xl表達無明顯影響。推測ABA可能阻遏GA合成和誘導TaWRKY71表達,SA則主要通過誘