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坛紫菜对低氮磷胁迫应答机制的初步研究
作 者: 周巍巍
导 师: 陈昌生
学 校: 集美大学
专 业: 水产养殖
关键词: 坛紫菜 低氮(N) 磷(P)胁迫 抗逆性
分类号: S917.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
本实验以耐低氮(N)、磷(P)型坛紫菜纯系9号Ⅳ为实验材料,以野生型坛紫菜叶状体为对照,分别从生长特征、品质、生理生化以及基因差异表达四个方面对坛紫菜叶状体在低N、P胁迫下的响应特征进行了初步探讨。结果表明:(1)生长特征方面:在两种低N、P培养液胁迫下,耐低N、P型坛紫菜在胁迫10d以后,藻体颜色由正常时的褐绿色变成翠绿色,从胁迫的第6d起,部分细胞出现类似凋亡的现象,胁迫10d后移到正常培养液下仍然能够恢复正常,而野生型坛紫菜叶状体颜色逐渐变淡,在低N、P胁迫的第4d就出现细胞质外溢,并逐渐坏死的现象,移到正常培养液中,不能恢复正常生长。(2)品质方面:在两种低N、P培养液胁迫下,耐低N、P型和野生型坛紫菜的品质由于氮、磷的缺乏都显著下降,由此表明N、P是决定坛紫菜品质的重要元素。(3)生理指标方面:分别对自由基含量、过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和游离脯氨酸(Pro)含量进行测定,结果发现在低N、P胁迫下,各指标随着胁迫天数的增加均呈现出动态变化的特征,由此推测耐低N、P型坛紫菜叶状体应答低N、P胁迫的生理响应过程为:低N、P胁迫→活性氧含量上升→细胞膜氧化受损,产生大量膜脂过氧化物→细胞感受到过量的活性氧信号→抗氧化系统和渗透压调节系统共同响应,清除活性氧→自由基含量下降。而野生型坛紫菜在低N、P胁迫下只能启动渗透调节系统。(4)通过ACP技术分别对9号Ⅳ叶状体在低N、P培养液下胁迫培养0d与胁迫培养6d的差异表达基因进行筛选,得到了大小分别为385bp、355bp、920bp、683bp的差异表达基因片段,并对其中的三条DDL-1、DDL-3、DDL-4基因进行了qPCR分析,发现在胁迫的不同时间水平下,各基因表达水平也发生着显著变化。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-9 第1章 引言 9-19 1.1 植物对逆境胁迫响应机制的研究概述 9-13 1.1.1 植物体内抗氧化酶类防御系统与植物的抗逆性 9-10 1.1.2 植物体内渗透调节物质与植物的抗逆性 10-11 1.1.3 植物中的逆境蛋白与植物的抗逆性 11-12 1.1.4 植物激素与植物的抗逆性 12 1.1.5 抗逆基因与植物的抗逆性 12-13 1.2 紫菜对逆境胁迫响应机制研究概述 13-15 1.3 差异表达基因的筛选技术 15-16 1.4 引物退火控制技术(ACP) 16-18 1.5 本研究的目的和意义 18-19 第2章 材料与方法 19-31 2.1 实验材料 19 2.2 实验仪器 19 2.3 主要试剂 19-21 2.4 实验方法 21-31 2.4.1 低 N、P 培养液的制备与测定 21 2.4.2 实验材料处理 21-22 2.4.3 生化指标测定方法 22-23 2.4.4 生理指标测定方法 23-27 2.4.5 低氮磷胁迫条件下差异表达基因的克隆及定量分析 27-31 第3章 结果 31-48 3.1 低 N、P 胁迫下坛紫菜叶状体细胞的形态变化 31 3.2 低 N、P 胁迫下,坛紫菜叶状体品质特征的变化 31-37 3.2.1 低 N、P 胁迫下,坛紫菜叶状体色素蛋白含量的变化 31-33 3.2.2 低 N、P 胁迫下,坛紫菜叶状体游离氨基酸含量的变 33-36 3.2.3 低 N、P 胁迫下,坛紫菜叶状体总氨基酸含量的变化 36-37 3.2.4 低 N、P 胁迫下,坛紫菜叶状体粗蛋白含量的变化 37 3.3 低 N、P 胁迫下,坛紫菜叶状体各生理指标的变化 37-43 3.3.1 低 N、P 胁迫下,坛紫菜叶状体自由基含量的变化 37-38 3.3.2 低 N、P 胁迫下,坛紫菜叶状体 H_2O_2含量的变化 38-39 3.3.3 低 N、P 胁迫下,坛紫菜叶状体 MDA 含量的变化 39-40 3.3.4 低 N、P 胁迫下,坛紫菜叶状体抗氧化酶系统活性的变化 40-43 3.3.5 低 N、P 胁迫下,坛紫菜叶状体渗透压调节系统的变化 43 3.4 低 N、P 胁迫下,坛紫菜差异表达基因片段的克隆及定量分析 43-48 3.4.1 坛紫菜叶状体总 RNA 的提取 43-44 3.4.2 基因差异表达片段的筛选及序列分析 44-46 3.4.3 差异表达基因片段的实时荧光定量 PCR 分析 46-48 第4章 讨论 48-55 4.1 低 N、P 胁迫对坛紫菜叶状体形态特征的影响 48 4.2 低 N、P 胁迫对坛紫菜叶状体品质指标的影响 48-50 4.3 低 N、P 胁迫对坛紫菜叶状体生理指标的影响及其响应机制 50-52 4.3.1 耐低 N、P 品系坛紫菜叶状体生理指标的变化及响应机制 50-52 4.3.2 不同品系坛紫菜在低 N、P 胁迫下生理指标的差异分析 52 4.4 低 N、P 胁迫与基因差异表达的分析 52-55 结论与展望 55-56 致谢 56-57 参考文献 57-65 附录 65-69 在学期间发表的学术论文 69
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中图分类: > 农业科学 > 水产、渔业 > 水产基础科学 > 水产生物学 > 水产植物学
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