杨宗泽:小麦六倍化过程中低氮耐性变异的生理机制研究论文

杨宗泽:小麦六倍化过程中低氮耐性变异的生理机制研究论文

本文主要研究内容

作者杨宗泽(2019)在《小麦六倍化过程中低氮耐性变异的生理机制研究》一文中研究指出:大量考古学和遗传学证据已经证明六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.,基因组BBAADD)大约形成于8500年前,由栽培四倍体小麦(T.turgidum,基因组AABB)和粗山羊草(Aegilops tauschii,基因组DD)经杂交和加倍(六倍化)形成。前期研究已经明了,六倍体普通小麦的胁迫抗性明显高于其四倍体祖先。然而,普通小麦适应性增强的生理基础和进化过程仍未得到充分的研究。本文以六倍体小麦及其四倍体和二倍体亲本为材料,研究了小麦六倍化过程中低氮耐性是否变异以及其变异产生的生理学机制。我们在低氮和正常氮条件下培养新合成六倍体小麦(neo-6×,BBAADD)、其四倍体(4×,BBAA)和二倍体(2×,DD)亲本以及天然六倍体小麦(nat-6×,BBAADD),通过测定不同倍性的小麦在两种氮条件下的生长、光合、氮代谢关键酶、氮吸收相关的电生理参数及基因表达,来探讨新合成六倍体小麦低氮耐性是否变异以及变异产生的生理基础。结果表明,在低氮条件下,与四倍体和二倍体亲本相比,新合成六倍体小麦能保持高的光合作用、氮含量以及氮同化效率。在形态水平上,新合成六倍体小麦的根/冠比高于其亲本,这可能是一种适应性生长策略:新合成六倍体小麦利用更多的根向更少的地上部分供应氮,从而促使地上部分氮积累。在电生理水平上,在低氮条件下,新合成六倍体小麦H+排出速度和NO3-的吸收速度都明显高于其四倍体亲本。H+的大量流出可促进新合成六倍体小麦快速建立质子梯度从而促进其NO3-的吸收,进而增加其低氮耐性。在基因表达水平上,新合成六倍体小麦氮吸收相关基因(NPFs和NRTs)的表达量也明显高于其四倍体和二倍体亲本,推测NPFs和NRTs在小麦氮代谢进化过程中起重要作用。总的来说,本实验从生理和分子水平阐述了小麦在六倍体化过程中低氮耐性增加的机制。研究结果将丰富小麦适应性进化理论,也可为小麦耐逆性育种提供理论参考。

Abstract

da liang kao gu xue he wei chuan xue zheng ju yi jing zheng ming liu bei ti pu tong xiao mai (Triticum aestivum L.,ji yin zu BBAADD)da yao xing cheng yu 8500nian qian ,you zai pei si bei ti xiao mai (T.turgidum,ji yin zu AABB)he cu shan yang cao (Aegilops tauschii,ji yin zu DD)jing za jiao he jia bei (liu bei hua )xing cheng 。qian ji yan jiu yi jing ming le ,liu bei ti pu tong xiao mai de xie pai kang xing ming xian gao yu ji si bei ti zu xian 。ran er ,pu tong xiao mai kuo ying xing zeng jiang de sheng li ji chu he jin hua guo cheng reng wei de dao chong fen de yan jiu 。ben wen yi liu bei ti xiao mai ji ji si bei ti he er bei ti qin ben wei cai liao ,yan jiu le xiao mai liu bei hua guo cheng zhong di dan nai xing shi fou bian yi yi ji ji bian yi chan sheng de sheng li xue ji zhi 。wo men zai di dan he zheng chang dan tiao jian xia pei yang xin ge cheng liu bei ti xiao mai (neo-6×,BBAADD)、ji si bei ti (4×,BBAA)he er bei ti (2×,DD)qin ben yi ji tian ran liu bei ti xiao mai (nat-6×,BBAADD),tong guo ce ding bu tong bei xing de xiao mai zai liang chong dan tiao jian xia de sheng chang 、guang ge 、dan dai xie guan jian mei 、dan xi shou xiang guan de dian sheng li can shu ji ji yin biao da ,lai tan tao xin ge cheng liu bei ti xiao mai di dan nai xing shi fou bian yi yi ji bian yi chan sheng de sheng li ji chu 。jie guo biao ming ,zai di dan tiao jian xia ,yu si bei ti he er bei ti qin ben xiang bi ,xin ge cheng liu bei ti xiao mai neng bao chi gao de guang ge zuo yong 、dan han liang yi ji dan tong hua xiao lv 。zai xing tai shui ping shang ,xin ge cheng liu bei ti xiao mai de gen /guan bi gao yu ji qin ben ,zhe ke neng shi yi chong kuo ying xing sheng chang ce lve :xin ge cheng liu bei ti xiao mai li yong geng duo de gen xiang geng shao de de shang bu fen gong ying dan ,cong er cu shi de shang bu fen dan ji lei 。zai dian sheng li shui ping shang ,zai di dan tiao jian xia ,xin ge cheng liu bei ti xiao mai H+pai chu su du he NO3-de xi shou su du dou ming xian gao yu ji si bei ti qin ben 。H+de da liang liu chu ke cu jin xin ge cheng liu bei ti xiao mai kuai su jian li zhi zi ti du cong er cu jin ji NO3-de xi shou ,jin er zeng jia ji di dan nai xing 。zai ji yin biao da shui ping shang ,xin ge cheng liu bei ti xiao mai dan xi shou xiang guan ji yin (NPFshe NRTs)de biao da liang ye ming xian gao yu ji si bei ti he er bei ti qin ben ,tui ce NPFshe NRTszai xiao mai dan dai xie jin hua guo cheng zhong qi chong yao zuo yong 。zong de lai shui ,ben shi yan cong sheng li he fen zi shui ping chan shu le xiao mai zai liu bei ti hua guo cheng zhong di dan nai xing zeng jia de ji zhi 。yan jiu jie guo jiang feng fu xiao mai kuo ying xing jin hua li lun ,ye ke wei xiao mai nai ni xing yo chong di gong li lun can kao 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自东北师范大学的杨宗泽,发表于刊物东北师范大学2019-07-08论文,是一篇关于小麦论文,氮同化论文,硝酸盐转运蛋白论文,异源多倍体论文,基因表达论文,适应论文,东北师范大学2019-07-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东北师范大学2019-07-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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