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H2O2预处理对不同品种水稻Cd耐性的影响

作 者: 白晓娟
导 师: 葛滢
学 校: 南京农业大学
专 业: 环境科学
关键词:  过氧化氢 水稻 耐性
分类号: S511
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 31次
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内容摘要


本丈以耐性不同的两个水稻品种N07-63和N07-6为材料,采用水培实验研究了(Cd)胁迫下过氧化氢(H2O2)预处理对两种水稻耐Cd性和吸收转运Cd的影响及品种间的差异。比较了两品种不同处理下丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、非蛋白巯基(NPT)、植物络合素(PCs)以及谷胱甘肽硫转移酶(GST)的变化情况;并对水稻N07-6不同处理下的根部粗酶提取液进行了蛋白分离鉴定。主要结果如下:1.H2O2预处理增强水稻耐性生理指标及种间差异50μM Cd胁迫明显抑制了水稻生长,降低了株高、根长、地上部和根部干重,MDA含量增加(即增强了膜脂过氧化作用)。品种间差异显著,敏感品种N07-6生物量降幅均比耐性品种N07-63大,前者MDA含量增加更多。与单一Cd处理相比,H2O2预处理后使水稻生物量增加,N07-63生长明显优于N07-6,前者MDA含量恢复到对照水平。H2O2单独预处理除使株高有所减少外,对水稻无显著影响。Cd处理下,N07-63地下部Cd含量高于N07-6,但地上部Cd含量及Cd的转移率却明显小于后者。H2O2预处理促进了N07-63地下部Cd吸收,地上部Cd含量没有变化,N07-6根部Cd含量却减少,但此时两个品种的Cd转移率均比Cd单一处理减小,品种间有显著差异,N07-63的Cd转移率明显小于N07-6。Cd处理诱导了水稻NPT、 GSH、 PCs的合成,增强了GST的活性,而且存在显著的种间差异,N07-63根部的巯基物质含量和GST活性增加幅度大于N07-6。在H2O2预处理后,水稻根部GSH、 NPT、 PCs含量、GST活性进一步提高,N07-63增幅更大,耐性提高更多。以上可以看出,H2O2预处理提高Cd耐性存在种间差异,对于耐性品种N07-63,H2O2预处理缓解Cd毒害的效应更加明显,这与该品种水稻根部具有更多的巯基物质(GSH, NPT, PCs),更高的解毒酶GST活性和更少的Cd转运等特点密切相关。2.H2O2预处理提高水稻根部的耐性蛋白表达通过对水稻敏感品种N07-6根部粗酶提取液进行蛋白分离,通过质谱鉴定电泳中的蛋白条带,将其与蛋白数据库比对的结果表明,Cd胁迫之前的H2O2预处理能够增加蛋白表达量,它们分别是:谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase, GR)、二磷酸核苷激酶(Nucleoside diphosphate kinase, NDPK)、硫氧还蛋白(Thioredoxin, Trx)。它们是维持细胞氧化还原状态及调控正常代谢的重要蛋白酶类,有利于降低Cd胁迫所造成的氧化损伤,所以可以推测,H2O2预处理还可以通过提高相关蛋白的表达而增加水稻耐Cd性。

全文目录


摘要  8-10
ABSTRACT  10-12
绪论  12-14
第一章 文献综述  14-28
  1. Cd污染现状  14-15
  2. Cd在土壤-植物系统中的迁移转化  15-17
    2.1 植物对土壤中Cd吸收的影响因素  15-16
    2.2 植物对Cd的运输及分配  16-17
  3. Cd对植物的危害及植物对Cd耐性解毒机制  17-22
    3.1 Cd对植物的毒害作用  17-18
    3.2 Cd胁迫下植物的耐性解毒机制  18-21
    3.3 不同水稻品种Cd耐性的差异  21-22
  4. 信号物质H_2O_2在提高植物抗性中的作用  22-25
    4.1 H_2O_2作为信号物质在植物体内的作用  22-23
    4.2 H_2O_2信号转导及其与其它信号分子的相互作用  23-24
    4.3 H_2O_2信号作用机制  24
    4.4 H_2O_2在抵御多种胁迫中的作用  24-25
  5. 蛋白质组学在植物逆境生理学中的应用  25-28
第二章 H_2O_2预处理对不同Cd耐性水稻品种生理指标的影响  28-40
  1. 材料与方法  28-31
    1.1 实验材料  28-29
    1.2 水稻种植与试验设计  29
    1.3 指标测定与数据统计  29-31
    1.4 数据统计  31
  2. 结果与分析  31-36
    2.1 H_2O_2预处理对水稻幼苗生长情况的影响  31
    2.2 H_2O_2预处理对水稻吸收和转运Cd的影响  31-33
    2.3 H_2O_2预处理对水稻体内MDA的影响  33-34
    2.4 H_2O_2预处理对水稻GST活性的影响  34
    2.5 H_2O_2预处理对水稻NPT、GSH、PCs的影响  34-36
  3. 讨论  36-40
第三章 H_2O_2预处理对敏感水稻品种根部蛋白表达的影响  40-48
  1. 材料与方法  40-43
    1.1 实验材料与试剂  40-41
    1.2 水稻培养与实验设计  41
    1.3 蛋白鉴定  41-43
  2. 结果与分析  43-46
  3. 讨论  46-48
第四章 结论、创新点与研究展望  48-50
  1. 结论  48
  2. 创新点  48
  3. 研究展望  48-50
参考文献  50-64
论文及发表情况  64-66
致谢  66

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