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《福建农林大学》 2009年
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化感水稻抑草作用对干旱胁迫响应的差异蛋白质组学研究

黄磊  
【摘要】: 植物化感作用(Allelopathy)是指一种活体植物(供体)产生并通过挥发(Volatilization)、淋溶(Leaching)、分泌(Exudates)和分解(Decomposition)等方式环境释放某些化学物质而影响其他植物(受体)的生长和发育的化学生态学现象。利用植物化感作用抑制田间杂草被认为是21世纪可持续农业的重要生物技术之一,揭示植物化感作用的调控机理已成为当前植物生物学领域的研究热点之一。水稻化感作用及其调控机理是植物化感作用研究的重要内容。 本课题组前期研究表明,水稻对干旱胁迫相当敏感,干旱胁迫条件下,水稻化感作用明显增强,产量亦明显降低。揭示水稻干旱胁迫条件下化感作用增强的分子机理,对培育抗旱、抑草能力俱佳的优良水稻品种具有重要意义。本研究以强化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont为材料,在苗期进行干旱胁迫处理,通过调查不同土壤水分条件下,强化感潜力水稻PI312777和弱化感水稻Lemont抑草能力的变化,同时提取水稻叶片和根系的蛋白质,分析其差异表达蛋白质,并应用荧光定量PCR方法在RNA表达水平上加以验证相关基因表达变化,取得的主要结果如下: (1)在干旱胁迫处理条件下,化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont的抑草能力明显增强,化感水稻对田间杂草的控草效应显著高于非化感水稻。 (2)差异蛋白质组学分析显示,干旱胁迫处理条件下,两种水稻根系中有23个蛋白质发生差异表达,其中22个根系蛋白鉴定,主要是:ATP合成酶、热激蛋白70、组氨酸激酶、谷胱甘肽硫转移酶、羟基肉桂酰CoA转移酶,分别与与能量代谢相关、抗逆作用相关、化感作用相关等。 (3)差异蛋白质组学分析显示,干旱胁迫处理条件下,两种水稻叶片中有24个蛋白质发生差异表达,其中19个叶片蛋白鉴定,主要是:核酮糖1,5-二磷酸脱羧酶/加氧酶激酶、甘氨酸羟甲基转移酶、细胞色素P450单氧化酶、查儿酮和二苯乙烯合成酶,分别与与能量代谢相关、抗逆作用相关、化感作用相关等。 (4)应用FQ-PCR技术对其中与化感作用相关蛋白的基因表达进行分析,结果表明强化感水稻PI312777叶片和根系的查儿酮和二苯乙烯合成酶(Chalcone and stilbene syntheses)和羟基肉桂酰CoA转移酶(Hydroxycinnamoyl transferase) mRNA表达量经干旱胁迫后上调表达,而非化感水稻呈下调表达趋势,结果与其相应的蛋白表达趋势相一致。
【学位授予单位】:福建农林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:Q945

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【参考文献】
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