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《山西师范大学》 2010年
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增强UV-B辐射对小麦幼苗基因组DNA的影响

李苗  
【摘要】: 本文以“晋麦8号”六日龄小麦叶片为试验材料,通过不同的方法提取其基因组DNA,优化并建立了适合本实验室的小麦RAPD反应体系。在此基础上,采用增强的UV-B(10.08 kJ·m-2·d-1)辐射处理小麦幼苗,利用RAPD标记分析了UV-B辐射对小麦基因组DNA的影响作用。此外,本文还对UV-B辐射处理下小麦幼苗的三种生化指标进行了测定,以初步探究小麦抗UV氧化的途径。结果表明: (1)采用改进的CTAB法提取小麦总DNA,效果较好,提取物可用于随后的RAPD分析。 (2)UV-B辐射使DNA增色效应减小,且随着辐射剂量的增强,DNA增色效应呈下降趋势。推测UV-B胁迫可导致DNA发生链间交联,且交联程度与辐射剂量呈正相关。 (3)分别对影响扩增的各种因素如模板DNA、引物、dNTPs及Taq酶等设立浓度梯度实验。结果表明,25μL反应体系中最佳的参数值为:模板DNA 20ng、引物浓度0.5μmol/L、dNTPs浓度200μmol/L、Taq酶0.750U。反应程序为:94℃预变性2min, 94℃变性30s,38℃退火30s,72℃延伸30s,30个循环,72℃延伸10min,4℃保存。 (4)从50条随机引物中筛选出12条扩增条带清晰、多态性高、重复性好的RAPD引物。结果显示,有7条引物在对照组与UV-B处理组间可以扩增出差异条带。B组与对照相比,引物S22在分子量为2,200bp处出现了一条特异性条带,且1,500bp处的条带亮度增强,其它带型基本一致;引物S33、S40、S123及S160分别扩增出1,600bp、2,100bp、1,100bp及800bp的片段。经引物S158扩增的B组DNA缺失了一条分子量为700bp的条带,而450bp处的条带亮度较CK组增强。AW78254的扩增图谱显示,B组DNA缺失了一条分子量为1,200bp的条带。由此说明,一定剂量的UV-B辐射可导致DNA分子发生变异。 (5)UV-B辐射对植物基因组DNA的影响虽然具有不稳定性,但本实验扩增出的两条差异片段S22-2,200及S40-2,100在不同批次的小麦试材中重复出现,说明UV-B诱导的DNA变异亦存在必然性。推测这两条片段可能与UV-B对小麦造成损伤的分子机制有关。 (6)实验对DNA回收试剂盒的方法加以改进,成功回收了稳定出现的两条差异片段:S22-2,200及S40-2,100。电泳检测的结果表明,回收的DNA纯度高,但条带亮度较弱。由于回收产物的浓度较低,达不到序列测定的要求,因此需对DNA回收方法做进一步的优化。 (7)测定结果显示,对照组小麦细胞中即含有一定浓度的O2.-,随着UV辐射剂量和处理天数的增加,O2.-含量呈显著上升趋势,且剂量效应较为明显;黄酮类化合物浓度变化趋势与O2.-相似,亦与辐照剂量及时间呈正相关;从总多酚含量变化来看,小麦材料在UV-B照射前后反应差异很大。随着UV-B辐射剂量的增强,多酚含量先升高,辐射剂量为13.5 kJ·m-2·d-1时达到峰值,而后又下降;随着辐照天数的递增,总多酚含量总体呈上升趋势,从处理的第4到6天,B3组(17.3 kJ·m-2·d-1)总多酚含量低于B2组(13.5 kJ·m-2·d-1)。 通过对黄酮、总多酚物质的含量进行对比,推测小麦细胞可能主要通过快速的应激反应产生大量的保护物质,直接吸收UV以抵御其氧化造成的损伤。
【学位授予单位】:山西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S512.1

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