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高温胁迫下文心兰对外源水杨酸的生理响应及WRKY基因的克隆

花匠小妙招
2024-11-18 05:24

【摘要】： 文心兰(Oncidum)属兰科(Orchidaceae)文心兰属(Oncidium)植物,原产于美国、墨西哥等地,目前在世界各地均有栽培,是国际花卉市场中极具竞争力的花卉。其花色亮丽,花型独特,姿态优雅,具有很高的观赏价值,广受消费者欢迎;可用于家庭装饰和办公场所绿化美化,也可以用来加工成花束,是一种较为高档的切花材料。高温热害是文心兰在热带和亚热带栽培中面临的重要问题之一。本试验通过模拟高温栽培环境,从抗氧化酶活性、渗透物质调节、膜通透性、叶绿素以及光合特性等方面对文心兰的生理指标进行测定,探讨文心兰在高温胁迫条件下的生理生化变化,同时通过外施水杨酸研究SA对文心兰高温危害的缓解效应。克隆了文心兰WRKY转录因子OnWRKY1,利用In fusion技术将OnWRKY1构建入表达载体PCAMBIA1302中,并将此表达载体转化农杆菌获得工程菌。主要实验结果如下。1.通过人工气候箱模拟高温栽培环境对文心兰进行高温处理,发现在40℃(昼)/30℃(夜)的高温胁迫下,文心兰叶片颜色发生明显变化,叶上部偏黄色,叶基部呈现出不同程度的褐色。在高温胁迫条件下喷施不同浓度水杨酸,对文心兰植株具有一定的保护作用,处理浓度在1-5mmol/L效果较好。2.在40℃(昼)/30℃(夜)高温胁迫条件下,文心兰植株体内超氧化物歧化酶(SOD)活性上升,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性下降;可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量上升;电导率和丙二醛(MDA)含量持续升高;谷胱甘肽(GSH)含量下降。喷施外源水杨酸的文心兰植株在高温胁迫下抗氧化酶活性的变化幅度相对较小,渗透调节物质含量明显增加,细胞膜受到破坏的程度相对较轻,表明水杨酸对文心兰高温伤害具有一定的缓解作用。3.在40℃(昼)/30℃(夜)高温处理下,文心兰叶片叶绿素含量降低;叶绿素荧光相关参数中最大荧光Fm、初始荧光Fo和最大光化学效率Fv/Fm降低;qP、qN、ETR和ΦPSⅡ值均下降,说明高温通过影响叶绿素的含量和特性,进而抑制了文心兰的光合作用。1mmol/L的外源水杨酸处理后,高温条件下对应的荧光参数值较未喷施水杨酸的植株下降幅度减轻,说明水杨酸处理提高了文心兰叶绿素的热稳定性,通过增加的qN来耗散过剩的光能,避免过剩的能量对叶片造成灼害,保护文心兰叶片正常的光合作用,在一定程度上缓解了高温对文心兰植株的伤害。4.以文心兰的转录组测序结果为基础,通过RECE和RT-PCR技术克隆了文心兰WRKY转录因子OnWRKY1,生物信息学分析显示该基因的开放阅读框为为1215bp,编码了 404个氨基酸。荧光定量PCR结果显示OnWRKY1可能与抗热有关。利用In fusion技术将OnWRKY1插入表达载体pCAMBIA1302中,经菌液PCR测序鉴定pCAMBIA1302-OnWRKY1已构建成功。通过冻融法将重组的植物表达载体成功导入农杆菌GV3101中。

【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017

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