学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

植物生长调节剂对大豆根瘤菌生长及功能的调控效应

作　者: 陈文浩
导　师: 郑殿峰
学　校: 黑龙江八一农垦大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 植物生长调节剂大豆根瘤菌固氮酶活性荧光定量PCR 大豆产量
分类号: S565.1
类　型: 博士论文
年　份: 2014年
下　载: 17次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

为了探明植物生长调节剂是否对大豆根瘤菌的理化性质及固氮功能产生调控效应，本研究通过向大豆根瘤菌培养基中分别添加植物生长调节剂赤霉素（GA3）和缩节胺（PIX），并调查其对快生型大豆根瘤菌（Rhizobium fredii）和慢生型大豆根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）的生理生化性质、固氮酶活性变化、菌体形态、功能基因和各蛋白表达量的调控效应；然后将经两种植物生长调节剂处理后的大豆根瘤菌接种大豆，进行盆栽种植，研究其对大豆生长发育过程中根系根瘤数、固氮酶活性、硝态氮及游离氨基酸含量、硝酸还原酶活性及大豆产量构成因素、产量及籽粒含氮量的调控。结果如下：1、在培养基中添加10-3v/v GA3可提高快生型和慢生型大豆根瘤菌菌落数、生长速率，降低大豆根瘤菌培养基pH和固氮酶活性；而添加10-2v/v PIX降低了快生型和慢生型大豆根瘤菌菌落数、生长速率，使大豆根瘤菌培养基pH升高，但提高了大豆根瘤菌固氮酶活性。两种植物生长调节剂均使两种大豆根瘤菌菌体形态发生了明显改变。2、利用荧光定量PCR研究植物生长调节剂对大豆根瘤菌关键功能基因nodA、nodD、nifA、nifH和fixA的调控时发现添加GA3可提高快生型和慢生型大豆根瘤菌nodA和nodD基因的表达，抑制两种大豆根瘤菌nifA、nifH和fixA基因的表达；而添加PIX则可提高快生型和慢生型大豆根瘤菌nifA、nifH和fixA基因的表达，抑制两种大豆根瘤菌nodA和nodD基因的表达。3、利用蛋白质双向电泳技术研究植物生长调节剂对大豆根瘤菌蛋白质表达的调控时发现GA3处理使慢生型大豆根瘤菌产生了10个差异性表达蛋白，其中的7个蛋白质表达出现下调；而经PIX处理使慢生型大豆根瘤菌产生了17个差异性表达蛋白，其中15个蛋白质表达被上调，并包括5个特异性表达蛋白。4、将经植物生长调节剂处理的大豆根瘤菌接种大豆后发现，经GA3处理的大豆根瘤菌接种大豆可促进大豆根系根瘤的产生，但抑制大豆根系固氮酶活性；而经PIX处理的大豆根瘤菌接种大豆却抑制大豆根系根瘤的产生，但提高大豆根系固氮酶活性。两种植物生长调节剂处理大豆根瘤菌接种大豆均提高了大豆根系硝态氮和游离氨基酸含量及硝酸还原酶活性，同时也改善了大豆产量及籽粒含氮量。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章文献综述  9-33
  1.1 引言  9
  1.2 根瘤菌及其固氮作用对豆科作物生产的意义  9-22
    1.2.1 根瘤菌  9-11
    1.2.2 国内外根瘤菌研究热点  11-18
    1.2.3 根瘤菌研究新方法  18-20
    1.2.4 根瘤菌及其固氮作用对豆科作物生产的意义  20-21
    1.2.5 根瘤固氮作用应用展望  21-22
  1.3 植物生长调节剂对豆科作物生产的意义  22-28
    1.3.1 植物生长调节剂对豆科作物生长发育的调控  22-24
    1.3.2 植物生长调节剂对豆科作物生长参数的调控  24-25
    1.3.3 植物生长调节剂对作物生化参数的调控  25-27
    1.3.4 植物生长调节剂对豆科作物产量和品质的调控  27-28
  1.4 大豆根瘤菌生长发育的调控因素  28-31
    1.4.1 土壤及宿主理化性质对大豆根瘤菌的调控  28-29
    1.4.2 基因突变对大豆根瘤菌的调控  29-30
    1.4.3 蛋白表达对大豆根瘤菌的调控  30
    1.4.4 植物生长调节剂对大豆根瘤菌的调控  30-31
  1.5 问题的提出和主要研究内容、目标  31-33
    1.5.1 我国大豆生产问题  31
    1.5.2 主要研究内容及目标  31-33
第二章植物生长调节剂对大豆根瘤菌生理形态的调控  33-48
  2.1 供试材料  34-35
    2.1.1 试验材料  34
    2.1.2 主要试剂  34-35
  2.2 试验设计及方法  35-36
    2.2.1 植物生长调节剂对大豆根瘤菌菌落数的调控  35
    2.2.2 植物生长调节剂对大豆根瘤菌生物量及 pH 的调控  35
    2.2.3 植物生长调节剂对大豆根瘤菌固氮酶活性的调控  35-36
    2.2.4 植物生长调节剂对大豆根瘤菌菌体形态的调控  36
  2.3 结果与分析  36-46
    2.3.1 植物生长调节剂对大豆根瘤菌菌落数的调控  36-38
    2.3.2 植物生长调节剂对大豆根瘤菌生物量的调控  38-39
    2.3.3 植物生长调节剂对大豆根瘤菌生长过程中 pH 的调控  39-40
    2.3.4 植物生长调节剂对大豆根瘤菌固氮酶活性的调控  40-43
    2.3.5 植物生长调节剂对大豆根瘤菌菌体形态的调控  43-46
  2.4 本章小结  46-48
第三章植物生长调节剂对大豆根瘤菌相关基因的调控  48-60
  3.1 供试材料  49
    3.1.1 试验材料  49
    3.1.2 主要试剂  49
  3.2 试验设计及方法  49-52
    3.2.1 植物生长调节剂处理大豆根瘤菌总 RNA 提取  49-50
    3.2.2 植物生长调节剂处理大豆根瘤菌总 RNA 反转录为 cDNA  50-51
    3.2.3 植物生长调节剂处理大豆根瘤菌 cDNA 进行 Real-Time PCR 扩增  51-52
  3.3 结果与分析  52-57
    3.3.1 植物生长调节剂处理大豆根瘤菌 nod、nif 和 fix 基因特异性检验  52-53
    3.3.2 植物生长调节剂对两种大豆根瘤菌 nod 基因表达的调控  53-55
    3.3.3 植物生长调节剂对两种大豆根瘤菌 nif 基因表达的调控  55-56
    3.3.4 植物生长调节剂对两种大豆根瘤菌 fix 基因表达的调控  56-57
  3.4 本章小节  57-60
第四章植物生长调节剂对大豆根瘤菌蛋白表达的调控  60-72
  4.1 供试材料  61
    4.1.1 实验材料  61
    4.1.2 主要试剂  61
  4.2 试验设计及方法  61-65
    4.2.1 植物生长调节剂处理大豆根瘤菌总蛋白提取  61-62
    4.2.2 植物生长调节剂处理大豆根瘤菌总蛋白纯化  62-63
    4.2.3 植物生长调节剂处理大豆根瘤菌总蛋白定量  63-64
    4.2.4 植物生长调节剂处理大豆根瘤菌总蛋白双向电泳及差异蛋白分析  64-65
  4.3 结果与分析  65-70
    4.3.1 植物生长调节剂处理慢生型大豆根瘤菌总蛋白提取结果  65-66
    4.3.2 植物生长调节剂处理慢生型大豆根瘤菌总蛋白双向电泳及差异蛋白鉴定  66-70
  4.4 讨论与结论  70-72
第五章接种经植物生长调节剂处理大豆根瘤菌对大豆根系固氮及产量的影响  72-86
  5.1 试验材料与方法  72-75
    5.1.1 实验材料  72
    5.1.2 主要试剂  72-73
    5.1.3 试验设计  73-74
    5.1.4 测定项目及方法  74-75
  5.2 结果与分析  75-84
    5.2.1 接种经植物生长调节剂处理大豆根瘤菌对大豆根系根瘤数的影响  75-77
    5.2.2 接种经植物生长调节剂处理大豆根瘤菌对大豆根系固氮酶活性的影响  77-79
    5.2.3 接种经植物生长调节剂处理大豆根瘤菌对大豆根系硝态氮含量的影响  79-80
    5.2.4 接种经植物生长调节剂处理大豆根瘤菌对大豆根系游离氨基酸含量的影响  80-81
    5.2.5 接种经植物生长调节剂处理大豆根瘤菌对大豆根系硝酸还原酶活性的影响  81-82
    5.2.6 接种经植物生长调节剂处理大豆根瘤菌对大豆植株发育及产量的影响  82-84
  5.3 本章小结  84-86
第六章结论与讨论  86-92
  6.1 综合讨论  86-91
    6.1.1 植物生长调节剂对纯培养大豆根瘤菌发育的调控  86
    6.1.2 植物生长调节剂对大豆根瘤菌固氮、共生固氮能力及相关基因表达调控  86-88
    6.1.3 植物生长调节剂对大豆根瘤菌蛋白表达的调控  88-91
    6.1.4 接种经植物生长调节剂处理大豆根瘤菌对大豆产量及籽粒含氮量的影响  91
  6.2 结论  91-92
参考文献  92-104
致谢  104-105
作者简历  105

植物生长调节剂对大豆根瘤菌生长及功能的调控效应

内容摘要

全文目录

相似论文