烟草腺毛形态、结构及基因表达谱研究

论文摘要

为研究烟草腺毛发育的形态、结构、及分子机理,以烤烟K326为材料,于2006、2007年在河南农业大学科教示范园区进行大田和盆栽试验,在烟叶不同发育时期及不同土壤水分胁迫处理后,对烤烟腺毛形态、结构和基因表达谱结果进行了研究。结果如下:1.腺毛发育的形态、结构研究采用荧光显微技术和透射电镜技术,对不同发育时期烟草叶面腺毛的叶绿素荧光和腺头超微结构进行了比较:在腺毛发育初期,腺头细胞细胞质浓厚,叶绿素荧光明显,叶绿体基粒片层清晰;随着叶片的伸长,腺头细胞生长、分裂,叶绿素荧光逐渐增强,叶绿体数目逐渐增多,嗜锇颗粒形成;在腺毛形态发育成熟以后,腺头细胞数目稳定,叶绿素荧光减弱,叶绿体内基粒片层消失,嗜锇颗粒增多、增大;随着腺毛的分泌活动增强,叶绿体逐渐降解,磷脂双层膜消失,嗜锇颗粒扩散到细胞质中,并最终聚集在细胞质膜附近。2.水分胁迫对腺毛形态、结构的影响土壤水分丰缺对烟草叶面腺毛叶绿素荧光和腺头超微结构影响较大。成熟期,由于受到土壤持续干旱的影响,水分胁迫处理(土壤田间含水量在40%±5%)腺毛的形态、结构相比水分充足(土壤田间含水量在80%±5%)腺毛的发育受到抑制,叶绿素荧光相比对照弱。在同一时期,水分胁迫处理的腺头细胞较对照早开始进行分泌。3.水分胁迫对腺毛基因表达谱影响水分胁迫处理腺毛基因芯片差异表达基因75个,其中上调基因46个,下调基因28个,新基因1个。水分胁迫处理腺毛高表达基因主要集中在防御系统、次生代谢及信号传导蛋白基因和蛋白激酶基因。水分充足处理腺毛主要集中在与烟株生长进程自身新陈代谢降低有关的酶基因下调表达。共检测到20个功能未知基因,它们的差异表达也可能与水分胁迫诱导相关。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1. 文献综述
• 1.1 植物腺毛的研究进展
• 1.2 烟草腺毛的研究进展
• 1.2.1 烟草腺毛的形态、结构研究
• 1.2.1.1 烟草腺毛的形态
• 1.2.1.2 烟草腺毛的结构和类型
• 1.2.2 烟草腺毛分泌物
• 1.2.3 水分对腺毛发育和分泌的影响
• 1.3 基因芯片及其在植物研究中的作用
• 1.3.1 表达谱基因芯片
• 1.3.2 基因芯片在烟草中的应用
• 2. 引言
• 3. 材料与方法
• 3.1 试验材料与设计
• 3.1.1 材料与设计一
• 3.1.2 材料与设计二
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 烟草腺毛显微结构及荧光色素观察
• 3.2.2 腺毛腺头细胞超微结构观察
• 3.2.3 腺毛芯片制备
• 4. 结果与分析
• 4.1 烟草叶面腺毛形态、结构研究
• 4.1.1 腺毛显微结构及叶绿素荧光变化
• 4.1.2 腺毛超微结构观察
• 4.2 水分胁迫对烟草叶面腺毛发育及基因表达谱研究
• 4.2.1 水分胁迫对腺毛显微结构及叶绿素荧光的影响
• 4.2.2 水分胁迫对腺毛超微结构的影响
• 4.2.3 水分胁迫对腺毛基因表达谱影响研究
• 5. 小结与讨论
• 5.1 烟草叶面腺毛发育规律与其它植物的比较
• 5.2 土壤水分含量对烟草叶面腺毛的影响
• 5.3 水分胁迫对烟草腺毛基因表达影响及在生产实践中的意义
• 6. 参考文献
• 英文摘要
• 附录