硒酸钠与硫互作对小麦幼苗生长、微量元素积累及硒转运蛋白的影响

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hqc12322967
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
植物对外源硒酸盐的吸收受外界硫酸盐环境的影响,同时硫酸盐与硒酸盐的相互作用也会影响植物生长及微量元素积累,而植物对硒酸盐的吸收依靠硫酸盐转运蛋白(SULTR),因此在外界硫酸盐环境变化时,筛选促进小麦生长和营养元素吸收积累的最适硒酸钠浓度并了解相关转运蛋白基因对富硒小麦的研究有一定的意义。本试验选取两个小麦品种,在基本营养液培养的基础上,进行硫酸盐有无与不同浓度硒酸钠组合处理,研究对小麦幼苗生长发育及微量元素含量的影响,筛选促进小麦幼苗生长的最适硒酸钠浓度,同时进行转录组测序和q PCR,研究不同处理下差异SULTR基因在根和叶片中的表达模式,得到的主要结果如下:(1)在不同营养液中,低浓度硒酸钠有促进小麦幼苗生长并增加植株铁、铜、锌、硒、钼等各种有益元素含量的作用。缺硫营养液(-S)和正常营养液(+S)处理下,促进小麦幼苗生长的最适硒酸钠浓度分别为1和5μmol·L-1,此时小麦苗高、根长、叶绿素含量和硒耐受指数均较高,铁、铜、锌、硒、钼等元素在根、茎、叶各部位的积累也较高。(2)植物吸收的硒和钼在植株体内移动性较强,从小麦幼苗根部向地上部转运,主要集中在地上部。而铁、铜和锌在植物体内的迁移能力较差,主要是在根部积累。缺硫处理能促进小麦幼苗根、茎、叶的硒和钼的积累,且随着硒酸钠浓度的增加,差异呈显著甚至极显著,表明硒酸钠和钼酸盐分别与硫酸盐之间存在竞争作用。硫缺乏和硒酸钠处理均会降低根部铁、铜、锌含量,但是高浓度硒酸钠可以提高根部铁、铜和锌含量使其接近于正常营养液不加硒酸钠处理,适宜浓度硒酸钠可以提高叶片铁、铜和锌含量。在不同营养液中,小麦叶片硒含量随硒酸钠浓度的增加而增加,缺硫处理下,硒酸钠浓度为10μmol·L-1时叶片的硒含量最高,此时两个小麦品种都出现毒害症状,叶片变黄,叶绿素含量和根长最低,硒耐受指数最低,硫酸盐可以在一定程度上减轻硒对小麦幼苗的毒害。(3)对正常营养液结合0和10μmol·L-1硒酸钠处理的冬黑1号的根和叶片进行转录组测序,差异基因主要集中在苯丙烷类生物合成、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导等KEGG通路上,富集于27个GO功能,共筛选出9个差异SULTR基因,分布在4个SULTR基因亚族,COG分类为无机离子转运与代谢,生物信息学分析后发现除Tae Sultr3.5的理化性质不太明确外,其余SULTR均为稳定存在的碱性脂溶性疏水蛋白。选取6个差异SULTR基因测定其在不同处理下不同部位的表达量。(4)植物根系通过高亲和力的硫酸盐转运蛋白从营养液中吸收硒酸钠,不同营养液处理下,两品种根部基因的表达量均高于相同浓度硒酸钠处理下的叶片。小麦幼苗根部对外源硒酸钠的吸收依赖于Tae Sultr 1.1、Tae Sultr 1.3和Tae Sultr 2.1的高表达,Tae Sultr 1.3在小麦幼苗叶片对硒的积累过程发挥重要作用,且基因的表达与硫营养状况无关。在不同浓度硒酸钠处理后,Tae Sultr 1.1、Tae Sultr 1.3、Tae Sultr 2.1、Tae Sultr 3.3在硫酸盐充足的营养液处理的根部表达较为突出。Tae Sultr 1.1、Tae Sultr 1.3、Tae Sultr 2.1在硫缺乏营养液培养的根部表达突出。(5)6个SULTR基因在叶片的表达为硫酸盐诱导,在根部的表达为硫缺乏诱导。硫充足时,添加硒酸钠会抑制叶片中基因的表达,促进根中基因的表达,从而促进根部对硒酸钠的吸收,同时对小麦幼苗的生长发育起保护作用,不会使过量硒对植株造成损伤。
其他文献
学位
学位
学位
学位
基于自然资源部公示的矿山地质环境保护与土地复垦方案,探究矿山土地利用和损毁、费用及效果特征。研究表明:在土地利用与损毁方面,井工煤矿的采矿权范围内,耕地和永久基本农田占比高。金属矿山的产量相对较少,但单位产量拟损毁面积最大;煤矿土地损毁面积大、产量高,单位产量拟损毁面积相对较低。在预算费用方面,煤矿地质环境保护与土地复垦的静态总投资多、单位面积投资少,而天然气和井工金属矿山的静态总投资少、单位面积
学位
学位
学位
冬小麦是我国重要的粮食作物,在冬小麦的生命活动中,氮素是其生长发育必不可少的因子,在关键生育时期给予其充足的氮素供应能够提高它的产量和品质。如今很多冬小麦产区存在氮肥的不合理施用,不仅阻碍了冬小麦正常的氮代谢,影响了产量和品质,而且过量施氮肥还造成了大面积的环境污染。为了精准及时的氮肥管理以及满足市场与国家对于产量的提前预估需求,利用高光谱遥感技术便捷迅速和高效等特点,使得这一需求能够实现。可以建
氮肥对于小麦的生长及产量至关重要,然而氮肥的过量施用会造成麦田土壤营养过剩以及对地下水等的污染,并且土壤的理化指标也会随着施氮量的不同而发生变化,这主要是由于土壤生态系统发生了改变,从而对土壤微生物群落及其理化性质造成影响,因此通过对土壤微生物群落和理化性质的研究,进而可以多角度、多层次的了解土壤营养状况。为此,本试验设置了5个施氮梯度0(N0,对照)、90(N6)、180(N12)、240(N1