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NO对缺铁胁迫下豌豆根系生长的影响

作　者: 李婷
导　师: 徐世健
学　校: 兰州大学
专　业: 植物学
关键词: 缺铁 NO 侧根生长 矿质元素 脂氧合酶 顺乌头酸酶 铁蛋白
分类号: Q945.78
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 104次
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内容摘要


铁是植物生长的必需元素之一,是多种酶的重要组分,在植物生长发育中有重要作用。但是土壤中的铁多以难溶态的三价铁形式存在,很难被植物直接利用,尤其是在碱性土壤中,Fe3+的溶解度更低,因此植物常处于缺铁胁迫的状态。缺铁不但对植物本身造成一定的氧化损伤,影响植物的质量和产量；同时由于植物缺铁,进而造成人类对铁摄入的匮乏,影响人类的身体健康。NO(一氧化氮,Nitric Oxide)作为信号分子,不仅参与了植物生长发育的调控,并在植物胁迫应答中有重要作用。本实验以水培豌豆(Pisum sativum L.)为材料,研究了NO(一氧化氮)对缺铁胁迫豌豆根系生长的影响。主要的研究结果如下：(1)NO增加了缺铁胁迫下侧根的数量,但抑制了主根的生长；NaN3(叠氮化钠)作为内源NO非专一性抑制剂,强烈抑制了内源NO的产生；清除NO强烈抑制侧根的产生以及主根的伸长。NO的专一性探针DAF-2DA(二氨基荧光黄)对根尖染色结果观察表明,根尖分生区细胞以及侧根原基处具有较强的NO荧光信号,表明NO在细胞分裂活跃的细胞中含量较高；NO抑制了缺铁胁迫下IAAO(生长素氧化酶)的活性,增加了内源IAA(生长素)的含量；IAA和NO相互作用,共同促进了缺铁胁迫下豌豆幼苗根系的发育。(2)NO处理促进了NR(硝酸还原酶)活性的增加,增加内源NO的同时促进氮代谢,为蛋白的合成提供原材料；NO处理降低了LOX(脂氧合酶)的活性,降低了根尖细胞膜的相对电导率,为各种转运酶提供稳定的膜结构。(3)NO处理增加缺铁胁迫下FOR(三价铁还原酶)的活性,增加了根系对铁的吸收；维持根系内矿质元素的平衡,提高了根系活力。NO通过调节豌豆根中H202(过氧化氢)的含量,抑制ACO(顺乌头酸酶)的活性,将ACO(顺乌头酸酶)转化为IRP(铁调蛋白),抑制FER(铁蛋白)的转录和翻译。半定量PCR(聚合酶链式反应)结果表明,NO抑制了FER(铁蛋白)的表达,从而减少铁的贮藏,增加细胞中游离铁离子的含量。

全文目录


中文摘要  3-4
Abstract  4-6
缩写词表  6-9
第一章 前言  9-22
  1.1 NO的理化性质  9
  1.2 植物体内NO的来源与检测  9-12
    1.2.1 植物体内NO的来源  9-10
    1.2.2 内源 No的检测  10-12
  1.3 NO在植物发育中的作用以及在植物抗逆反应中的应答  12-15
    1.3.1 NO在植物生长发育中的作用  12-13
    1.3.2 No与根系生长  13-14
    1.3.3 NO和植物抗逆性  14-15
  1.4 高等植物的铁营养  15-17
  1.5 缺铁对植物根系生长的影响  17-19
    1.5.1 铁在植物体内的生理功能  17
    1.5.2 缺铁对根系形态以及组织细胞的影响  17
    1.5.3 缺铁对植物植物根系生理的影响  17-19
  1.6 NO影响植物的铁代谢  19-20
    1.6.1 No与植物中的铁  19-20
    1.6.2 N0介导的信号转导机制  20
  1.7 选题的目的和意义  20-22
第二章 实验材料和方法  22-28
  2.1 实验材料及处理  22
  2.2 实验试剂  22-23
  2.3 实验仪器  23
  2.4 实验方法  23-27
    2.4.1 豌豆幼苗根系生长指标检测  23-24
    2.4.2 NO在豌豆幼苗侧根以及根尖中的定位  24
    2.4.3 豌豆幼苗根系 IAAO活性和 IAA含量的检测  24
    2.4.4 豌豆幼苗根系缺铁肋、迫氧化损伤的检测  24-25
    2.4.5 豌豆根系对铁吸收的检测  25-26
    2.4.6 豌豆幼苗根系中FER基因表达量的检测  26-27
  2.5 数据统计与分析  27-28
第三章 实验结果与分析  28-39
  3.1 NO对缺铁胁迫下豌豆幼苗根系生长的影响  28-31
    3.1.1 农艺性状及生物量的测定  28-30
    3.1.2 NO对缺铁胁迫下豌豆幼苗根系吸收面积的影响  30-31
    3.1.3 NO对缺铁肋、迫下豌豆幼苗根系活力的影响  31
  3.2 NO在缺铁胁迫下豌豆幼苗侧根以及根尖中的定位  31-32
  3.3 NO对缺铁胁迫下豌豆幼苗根系生长素代谢的影响  32-33
  3.4 NO对豌豆幼苗根系缺铁胁迫的缓解  33-35
    3.4.1 NO对缺铁胁迫下豌豆幼苗根系硝酸还原酶(NR)活性的影响  33-34
    3.4.2 NO对缺铁胁迫下豌豆幼苗根系细胞膜的影响  34-35
  3.5 NO对缺铁肋、迫下豌豆幼苗根系吸收铁的影响  35-36
    3.5.1 NO对缺铁胁迫下豌豆幼苗根系吸收矿质元素的影响  35
    3.5.2 NO对缺铁胁迫下豌豆幼苗根系三价铁还原酶(F OR)活性的影响  35-36
    3.5.3 NO对缺铁胁迫下豌豆根系ACO活性和 H20:含量的影响  36
  3.6 NO对缺铁肋、迫下根系中FER基因表达的影响  36-39
第四章 实验讨论与分析  39-47
  4.1 NO促进了缺铁胁迫下豌豆根系的生长  39-40
  4.2 NO在缺铁胁迫下豌豆幼苗侧根以及根尖中的定位  40-41
  4.3 NO对缺铁肋、迫下豌豆幼苗根系 IAAO活性和 IAA含量的影响  41
  4.4 NO缓解缺铁胁迫对根尖造成的氧化损伤  41-43
  4.5 NO促进缺铁肋、迫下根系对铁的吸收，提高铁的利用率  43-44
  4.6 NO抑制豌豆幼苗根尖 FER基因的表达  44-47
第五章 结论  47-48
参考文献  48-56
在读期间发表的文章  56-57
致谢  57

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物生理学 > 协迫生理学
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