首页> 正文

阿拉善特有植物长叶红砂耐盐机理的研究

2020-12-05阅读(619)

阿拉善特有植物长叶红砂耐盐机理的研究

论文摘要

植物的耐盐机制的研究一直是植物研究领域的一个热点问题。植物的耐盐机理相当复杂,不同的植物在适应环境的过程中,形成了自己独特的适应性特征。本实验对东阿拉善-西鄂尔多斯特有双子叶植物---长叶红砂（Reaumuria trigyna Maxim.）的耐盐机理进行了研究和探讨,所得结论如下:1.长叶红砂在非盐渍化土壤（盐分＜0.1%）、盐渍化土壤（盐分在0.1～0.3%之间）,重盐土中（盐分在0.5～1.0%之间）都能完成生活史,且长叶红砂的叶片和嫩茎上均具有盐腺,说明长叶红砂是一种泌盐盐生植物。2.长叶红砂的盐腺属典型的多细胞盐腺,由8个细胞组成,基部2个属收集细胞,外侧6个属分泌细胞,6个分泌细胞两两成对紧密排列,形成3列,内层的2个分泌细胞与2个收集细胞相连接,收集细胞从叶肉细胞中收集盐分并运送到分泌细胞,盐腺腺体除最内部细胞和基层下部细胞之间的渗入区域一小部分外,几乎全部被有一层厚的角质层。长叶红砂通过叶片的肉质化、叶表角质化、叶肉细胞排列为环形栅栏组织和茎、叶气孔下陷等形态结构的适应而降低蒸腾作用,通过茎、叶上的盐腺将侵入体内的多余的盐分排出体外,使其在盐渍化土壤或重盐土中生活。3.盐腺分泌特点表现为:盐腺分泌的离子种类与生存的土壤环境、植物体内离子种类一致,但Na+、Cl-的分泌量大,K+、Mg2+等的分泌量小;分泌的日变化表现为上午高于下午,白天高于夜间,而且白天中受大气相对湿度的影响,从早到晚分泌量表现出降低的趋势。这些结果说明在外界环境因素的调节下,长叶红砂通过盐腺的选择性分泌使植物体内保持适当的盐分和养分浓度以适应盐渍生境。4.种子萌发实验显示:种子萌发的适宜温度为20～25℃。温度高于25℃时,温度越高,萌发率越低;在25℃下,浓度低于100 mM的NaCl对种子萌发的影响不大,但高于150 mM时,NaCl下种子的萌发率随NaCl浓度的增高而下降,直至0,说明长叶红砂种子萌发期间对土壤含盐量有一定要求,在土壤盐分含量高的生境中,植物的更新会受到一定的影响;NaCl溶液处理9 d的未萌发种子转移至蒸馏水中后,经高浓度NaCl胁迫（200～500 mM）处理的种子萌发恢复率约为90%,且在1～2 d内即迅速萌发。利用这个特点,先用高浓度的盐溶液处理种子,之后播种,可提高种子的萌发速度和整齐度。5.以不同浓度NaCl溶液胁迫30天的长叶红砂植株为材料,对其生长发育的研究结果显示:一定浓度的NaCl可以促进长叶红砂幼苗的牛长,200 mM浓度的NaCl是长叶红砂幼苗生长的最适浓度,比种子的耐盐半致死浓度148.107 mM要高,显示长叶红砂幼苗耐盐的能力比种子要强。说明盐渍环境对幼苗生长的影响不大,使长叶红砂成为残遗种、局限分布和更新速度缓慢主要与长叶红砂种子萌发阶段对盐分的要求低,而盐渍环境造成种子萌发困难有关。6.对不同浓度NaCl溶液胁迫30天的长叶红砂植株的抗氧化系统的活动和渗透调节能力的研究显示:（1）长叶红砂的相对耐盐力与高的抗氧化酶活性和谷胱甘肽含量,低的MDA含量、相对电导率相关。说明对长叶红砂的抗盐能力而言,限制氧化性的损害是重要的;（2）长叶红砂主要通过Na+和Cl-、可溶性糖、脯氨酸及可溶性蛋白等进行渗透调节,而不依赖游离氨基酸、有机酸及K+、Ca2+、Mg2+等离子进行渗透调节。7.利用mRNA差异显示（DDRT-PCR）技术,将正常生长和用400mM NaCl处理48 h的长叶红砂的mRNA逆转录合成cDNA,然后在6%变性聚丙烯酰胺凝胶上分离。从凝胶上回收到了80个差异条带的克隆,经Reverse Northern斑点杂交验证,获得了5个阳性克隆,对其进行测序,使用blast工具将测序结果与GenBank数据库中的资料进行序列比对。初步结果为:得到5条长叶红砂特异表达基因的cDNA序列,长度分别为386bp,481bp,495bp,369bp和278bp,它们都与已知序列同源性低,可能是与长叶红砂耐盐相关的新基因,耐盐相关cDNA片段的获得,将为分离全长耐盐基因,搞清该基因表达调控的机理提供条件。根据以上研究结果认为长叶红砂体内具有多种耐盐途径,主要可以归纳为:1)盐腺的分泌活动;2)适应盐渍环境的茎、叶结构特征;3)良好的生理适应性;4)盐胁迫相关基因的表达。综合以上结果分析认为长叶红砂的耐盐绝不仅仅是盐腺的泌盐作用,而是多种耐盐途径综合作用而使长叶红砂能够适应荒漠盐渍的生存环境。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 前言
  • 1.1 长叶红砂的分布区概况及研究现状
  • 1.1.1 东阿拉善-西鄂尔多斯的自然概况
  • 1.1.2 长叶红砂的研究现状
  • 1.2 植物耐盐机理的研究现状
  • 1.2.1 避盐机理
  • 1.2.2 耐盐机理
  • 1.3 基因差异显示技术研究进展
  • 1.3.1 分离和克隆抗逆性相关基因的技术
  • 1.3.2 mRNA差异显示PCR技术的基本原理及方法
  • 1.3.3 mRNA差异显示技术的优点和局限性
  • 1.3.4 mRNA差异显示技术的改进
  • 1.3.5 mRNA差异显示技术在分离和克隆植物抗盐基因中的应用
  • 1.4 本研究的选题背景和研究方案
  • 1.4.1 本研究的选题背景及研究意义
  • 1.4.2 研究内容及技术路线
  • 第2章 长叶红砂适应盐渍环境的形态学特征
  • 2.1 实验材料
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 样品的采集和预处理
  • 2.2.2 不同生境土壤盐分状况的测定方法
  • 2.2.3 茎、叶形态结构的结构观察方法
  • 2.3 实验结果与分析
  • 2.3.1 长叶红砂生存的土壤环境
  • 2.3.2 叶结构的观察
  • 2.3.3 茎结构的观察
  • 2.4 讨论
  • 2.5 小结
  • 第3章 长叶红砂盐腺分泌的日变化及影响因素的分析
  • 3.1 实验材料来源
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 采集地气象数据和蒸腾速率的测定
  • 3.2.2 植物体盐分含量和泌盐量的测定方法
  • 3.3 结果与分析
  • 3.3.1 环境因子和蒸腾速率的日变化
  • 3.3.2 泌盐的日变化
  • 3.3.3 泌盐的昼夜变化
  • 3.3.4 长叶红砂泌盐日变化与环境因子相关性分析
  • 3.3.5 长叶红砂叶片离子含量与泌盐量的关系
  • 3.4 讨论
  • 3.5 小结
  • 第4章 盐胁迫对长叶红砂种子萌发的影响
  • 4.1 实验材料
  • 4.2 实验方法
  • 4.2.1 不同温度和光照种子的萌发
  • 4.2.2 不同基质对种子萌发的影响
  • 4.2.3 不同浓度NaCl溶液对种子萌发的影响
  • 4.2.4 数据处理
  • 4.3 结果与分析
  • 4.3.1 不同光照和温度下的种子萌发
  • 4.3.2 不同基质上的种子萌发
  • 4.3.3 不同浓度NaCl影响下的种子萌发
  • 4.3.4 NaCl影响下的长叶红砂种子萌发后的胚芽和胚根生长
  • 4.4 讨论
  • 4.5 小结
  • 第5章 盐胁迫对长叶红砂幼苗生长发育的影响
  • 5.1 实验材料
  • 5.2 实验方法
  • 5.2.1 长叶红砂鲜重、干重的测定
  • 5.2.2 幼苗光合色素含量的测定
  • 5.2.3 光合作用日变化的测定
  • 5.2.4 统计分析
  • 5.3 实验结果与分析
  • 5.3.1 NaCl处理对长叶红砂地上部分形态的影响
  • 5.3.2 NaCl处理对长叶红砂单株植物干、鲜重及含水量的影响
  • 5.3.3 NaCl处理对长叶红砂叶绿素含量的影响
  • 5.3.4 NaCl胁迫对长叶红砂光合作用的影响
  • 5.4 讨论
  • 5.4.1 NaCl胁迫对长叶红砂生长的影响
  • 5.4.2 NaCl胁迫对长叶红砂光合作用的影响
  • 5.5 小结
  • 第6章 盐胁迫对长叶红砂抗氧化系统和渗透调节能力的影响
  • 6.1 实验材料
  • 6.2 实验方法
  • 6.2.1 抗氧化酶活性测定
  • 6.2.2 抗氧化剂含量的测定
  • 6.2.3 自由基及膜脂过氧化指标的测定
  • 6.2.4 渗诱调节物质含量的测定
  • 6.2.5 数据处理
  • 6.3 实验结果与分析
  • 6.3.1 不同浓度NaCl处理对长叶红砂SOD、POD和CAT活性的影响
  • 6.3.2 不同浓度NaCl处理对长叶红砂抗氧化剂含量的影响
  • 6.3.3 不同浓度NaCl处理对长叶红砂自由基及膜脂过氧化指标的影响
  • 6.3.4 盐胁迫对长叶红砂渗诱调节物质积累的影响
  • 6.4 讨论
  • 6.5 小结
  • 第7章 长叶红砂耐盐相关cDNA的分离
  • 7.1 实验材料和设备
  • 7.1.1 植物材料
  • 7.1.2 引物
  • 7.1.3 实验菌株与克隆载体
  • 7.1.4 实验所用试剂
  • 7.2 实验方法
  • 7.2.1 准备工作
  • 7.2.2 总RNA的提取流程
  • 7.2.3 总RNA的定量及定整性检测
  • 7.2.4 总RNA中污染DNA的去除
  • 7.2.5 cDNA第一链的合成
  • 7.2.6 PCR扩增反应
  • 7.2.7 变性聚丙烯酰胺凝胶分离差异片段
  • 7.2.8 差异条带的回收及再扩增
  • 7.2.9 差异片段的反向Northern斑点杂交
  • 7.2.10 阳性片段的克隆、筛选和鉴定
  • 7.2.11 克隆片段的测序及其生物信息学分析
  • 7.3 实验结果
  • 7.3.1 总RNA纯度及完整性测定
  • 7.3.2 总RNA中污染DNA的去除
  • 7.3.3 逆转录结果的检验
  • 7.3.4 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
  • 7.3.5 差异条带的回收及二次PCR扩增
  • 7.3.6 差异片段的反向Northern斑点杂交
  • 7.3.7 阳性重组克隆的筛选与鉴定
  • 7.3.8 克隆片段的测序及其生物信息学分析
  • 7.4 讨论
  • 7.5 小结
  • 第8章 结论
  • 8.1 长叶红砂适应盐渍环境的形态特征
  • 8.2 盐腺分泌的特点
  • 8.3 长叶红砂种子萌发对盐胁迫的反应
  • 8.4 长叶红砂生长发育对盐胁迫的反应
  • 8.5 长叶红砂幼苗对盐胁迫的反应
  • 8.6 长叶红砂耐盐相关基因的研究
  • 参考文献
  • 图版
  • 致谢
  • 攻读博士期间发表的论文

    • 相关论文文献

    • [1].山河揽胸生妙境——读姚叶红的系列山水画[J]. 文艺生活(艺术中国) 2020(04)
    • [2].叶红作品[J]. 艺术广角 2016(06)
    • [3].叶红作品欣赏[J]. 艺术广角 2015(04)
    • [4].叶红作品欣赏[J]. 青春岁月 2016(19)
    • [5].霜重叶红[J]. 中国研究生 2011(10)
    • [6].濒危植物长叶红砂适应盐胁迫的生理生化机制研究[J]. 西北植物学报 2012(01)
    • [7].盐胁迫对濒危植物长叶红砂抗氧化系统的影响[J]. 中国沙漠 2012(06)
    • [8].珍稀植物长叶红砂与近缘种红砂水分特征比较[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版) 2010(03)
    • [9].叶红桃优质丰产栽培技术[J]. 现代农业科技 2014(14)
    • [10].叶红平 从营部通信员到中国能源大亨[J]. 解放军生活 2009(07)
    • [11].NaCl胁迫对盐生植物长叶红砂幼苗内源激素的影响[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版) 2010(05)
    • [12].傅里叶红外变换光谱(FT-IR)技术用于口腔微生物的初步鉴别[J]. 口腔医学研究 2017(10)
    • [13].墨染乾坤法自然 情寄山水向天歌——读姚叶红先生山水画作品散记[J]. 文史杂志 2016(01)
    • [14].濒危灌木长叶红砂遗传多样性的RAPD分析[J]. 生态学杂志 2008(02)
    • [15].盐分生境下长叶红砂和红砂内源激素含量及其生境差异性[J]. 应用生态学报 2011(02)
    • [16].长叶红砂治疗湿疹皮炎的机理研究[J]. 中药药理与临床 2017(03)
    • [17].长叶红沙劈裂生长的形态发生及其内源激素含量变化[J]. 植物生态学报 2008(02)
    • [18].叶红:社区教育的“新人”[J]. 成才与就业 2013(17)
    • [19].湿地[J]. 四川文学 2011(04)
    • [20].盐生植物长叶红砂泌盐特性的研究[J]. 中国沙漠 2008(03)
    • [21].长叶红砂光合特性的研究[J]. 中国草地学报 2015(05)
    • [22].山水画家姚叶红:不忘初心 方得始终[J]. 现代艺术 2018(02)
    • [23].看到异世的小女孩[J]. 百花(悬念故事) 2012(05)
    • [24].西鄂尔多斯珍稀濒危植物长叶红砂种子萌发特征[J]. 应用生态学报 2008(12)
    • [25].珍稀濒危植物长叶红砂种群遗传多样性的ISSR分析[J]. 植物研究 2008(05)
    • [26].当好领航人[J]. 成才与就业 2009(Z1)
    • [27].大江东去艺无尽 读姚叶红山水画[J]. 中国航空旅游 2014(02)
    • [28].大江东去艺无尽——读姚叶红山水画[J]. 现代艺术 2018(02)
    • [29].长叶红砂和红砂种子萌发对光照、温度和水分的响应[J]. 干旱区资源与环境 2008(10)
    • [30].长叶红砂主要水分参数随季节和生境的变化[J]. 应用生态学报 2009(11)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  ;  

    阿拉善特有植物长叶红砂耐盐机理的研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5