响应水分胁迫的稻水孔蛋白

论文摘要

干旱缺水是全球农业面临的严重问题,也是制约我国农业和经济发展的重要因素,作物抗旱性已经成为植物逆境研究中的重要问题。为了探究作物的抗旱机制,本文研究了陆稻和水稻在水分胁迫下的不同形态和生理变化、陆稻和水稻质膜水孔蛋白家族基因对水分胁迫和ABA的不同响应,并运用转基因技术研究了水孔蛋白的生理功能,实验主要取得如下结果:(1)通过对陆稻(中旱3号)和水稻(秀水63)在20%PEG水分胁迫下的生理比较,研究了陆稻和水稻的不同抗旱生理机制。相对秀水63,相同强度的水分胁迫处理使中旱3号的叶片明显卷曲,同时,我们发现中旱3号的叶片含水量、相对累积蒸腾量较秀水63显著下降。汞离子是许多水孔蛋白的抑制剂,通过汞离子抑制实验可以初步验证水孔蛋白的功能。通过用水孔蛋白抑制剂HgCl2短时间处理陆稻和水稻的根系,在未受胁迫时,汞处理使中旱3号和秀水63的相对蒸腾量显著下降;在胁迫条件下中旱3号的蒸腾量显著受到抑制,而对秀水63的影响不大。水分胁迫处理使中旱3号和秀水63的叶片的渗透势下降幅度相似,秀水63根的渗透势的下降较中旱3号更为迅速和剧烈,说明在水分胁迫下,秀水63的根可能具有更强的渗透调节能力。胁迫处理显著地诱导了中旱3号叶片合成大量的脯氨酸,但在秀水63的叶和两者的根中脯氨酸的含量变化不大,推测脯氨酸为中旱3号叶片的渗透调节物质之一,而根的渗透调节可能是通过其他途径来完成。ABA是植物抗旱过程中的重要信号分子,在胁迫条件下植物体内大量积累ABA可以引起气孔关闭并增加根系的水导度从而提高植物的抗旱性。水分胁迫处理使中旱3号叶和根的ABA含量明显增加,而秀水63的叶和根的ABA含量基本不变。综合以上结果,陆稻(中旱3号)和水稻(秀水63)

论文目录

• 缩略词
• 第一篇 文献综述
• 水孔蛋白与植物对水分胁迫的响应
• 前言
• 1. 水分胁迫和渗透调节
• 1.1 渗透调节的生理作用
• 1.2 渗透调节物质
• 2 ABA 与植物对水分胁迫的响应
• 2.1 水分胁迫诱导植物细胞中ABA 的合成
• 2.2 干旱胁迫下植物ABA 的生理作用
• 2.3 水分胁迫与ABA 调节的基因表达
• 3. 植物水孔蛋白及其调控
• 3.1 植物水孔蛋白
• 3.2 水孔蛋白在植物水分吸收和运输中的作用
• 3.3 逆境胁迫下植物水孔蛋白活性的调控
• 结束语
• 第二篇 研究论文
• 第一章 水分胁迫下陆稻和水稻的形态和生理变化
• 1. 材料与方法
• 2. 结果与分析
• 3. 讨论
• 第二章 陆稻和水稻的质膜内在蛋白（PIPs）对水分胁迫和的不同响应
• 1. 材料与方法
• 2. 结果与分析
• 3. 讨论
• 第三章 转OsPIP1; 1和OsPIP1; 3基因的水稻水孔蛋白生理功能分析
• 1. 材料与方法
• 2. 结果与分析
• 3. 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 发表文章目录