【摘 要】
：
高等植物种子萌发是其生命周期中的一个关键阶段,播种后种子的快速整齐萌发是确保作物产量的基础。因此,深入研究种子萌发的生理、分子机制对农牧业生产具有重要的理论意义和应用价值。种子萌发是由细胞伸长驱动的复杂生物学过程,调控细胞伸长的油菜素内酯BRs及介导水分吸收和转运的水通道蛋白AQPs在种子萌发过程中发挥着关键作用。然而,BR介导种子萌发的分子机理尚不十分清楚,调控AQPs活性的上游蛋白还不明确。课
论文部分内容阅读
高等植物种子萌发是其生命周期中的一个关键阶段,播种后种子的快速整齐萌发是确保作物产量的基础。因此,深入研究种子萌发的生理、分子机制对农牧业生产具有重要的理论意义和应用价值。种子萌发是由细胞伸长驱动的复杂生物学过程,调控细胞伸长的油菜素内酯BRs及介导水分吸收和转运的水通道蛋白AQPs在种子萌发过程中发挥着关键作用。然而,BR介导种子萌发的分子机理尚不十分清楚,调控AQPs活性的上游蛋白还不明确。课题组前期研究发现,质膜定位的SAUR15-BRI1分子模块可独立于BIN2介导的经典BR信号途径,促进细胞伸长、调控拟南芥幼苗多个器官的生长发育。SAUR15-BRI1是否参与调控细胞伸长介导的种子萌发呢?具体作用机制又如何?为回答以上问题,本论文对SAUR15在种子萌发中的功能及作用机制进行了研究。取得以下主要结果:1.通过分析SAUR15相关植株的萌发速率及表型,发现SAUR15 T-DNA插入缺失突变体saur15-1的萌发速度低于野生型Col-0,而SAUR15超表达植株p SAUR15::SAUR15-FLAG与35S::SAUR15-FLAG的萌发速度高于Col-0。组织定位分析结果显示SAUR15在各萌发阶段种子中广谱表达。以上结果表明SAUR15在种子萌发过程中发挥正调控作用。2.以Col-0、saur15-1、SAUR15超表达植株p SAUR15::SAUR15-FLAG与35S::SAUR15-FLAG、BRI1弱突变体bri1-301和35S::SAUR15-FLAG in bri1-301为实验材料观察萌发表型,发现与Col-0相比,bri1-301萌发速度降低;通过分析BRI1的表达模式,发现BRI1在种子萌发吸胀后表达量上调,表明BRI1能够正调控种子萌发。另外,SAUR15超表达能够恢复bri1-301的萌发迟缓表型。以上数据结合之前的研究结果,表明SAUR15与BRI1相互作用,共同调控种子萌发。3.以Col-0、saur15-1、p SAUR15::SAUR15-FLAG与35S::SAUR15-FLAG、bri1-301株系的种子为材料,分析不同浓度BL与BRZ处理下各株系的萌发速率,发现BL处理促进各株系种子萌发,BRZ处理效果相反。与Col-0相比,BL处理对SAUR15超表达株系种子萌发的促进作用较强,对saur15-1及bri1-301的促进作用较弱;相反,BRZ处理对SAUR15超表达株系的抑制作用较弱,对saur15-1及bri1-301的抑制作用较强。以上结果表明SAUR15在BR调控的种子萌发过程中发挥正调控作用。4.通过Co-IP结合LC-MS/MS筛选SAUR15与BRI1的相互作用蛋白,确定水通道蛋白PIP1;2和TIP1;2为目标蛋白。亚细胞定位结果表明PIP1;2及TIP1;2均定位于质膜。通过Bi FC和mb SUS酵母双杂交实验证明SAUR15、BRI1与PIP1;2、TIP1;2在质膜上具有直接相互作用。5.为研究PIP1;2、TIP1;2在种子萌发过程中的功能,经筛选鉴定获得纯合pip1;2、tip1;2突变体株系。通过分析Col-0、pip1;2、tip1;2的萌发速率及表型,发现与Col-0相比,pip1;2和tip1;2的萌发速率均较低,证明PIP1;2、TIP1;2在种子萌发过程中发挥正调节功能。本论文初步证明了SAUR15-BRI1在BR调控的种子萌发过程中发挥正调节功能,并通过与水通道蛋白PIP1;2、TIP1;2相互作用促进种子萌发。研究结果有助于拓展对种子萌发过程的认知,为分子设计育种提供理论依据,对农牧业生产也具有一定的指导价值。
其他文献
禾草+白三叶（Trifolium repens）草地是云贵高原主要刈牧地之一,常因刈牧利用不当而退化。制定合理的刈牧利用方式是该类草地管理的关键。本文以云南寻甸种羊场2种（轮牧和刈割）及贵州威宁灼圃草场3种（轮牧、轮牧+放牧和连续放牧）利用方式鸭茅（Dactylis glomerata）+多年生黑麦草（Lolium perenne）+白三叶草地及天然草地为对象,研究了不同刈牧下草地植被和土壤特征及
中国是世界第三冻土大国,多年冻土和季节冻土（寒区）分布面积约占国土总面积的75%。随着“一带一路”战略的深入实施,众多基础性水利工程在寒区建设运营,在周期性冻融-干湿耦合作用下,水工材料损伤加剧引起结构劣化,从而导致水利工程衰变。其中以寒区输水渠道冻胀开裂和边坡滑塌病害尤为严重,大幅削减了渠系水利用系数,极大威胁着工程服役性能及使用寿命,严重影响着国民经济健康发展和人民生活幸福指数。由此可见,揭示
土壤侵蚀是全球面临的最严重的生态问题之一,也是危害各国经济和生计生产的突出负面因素。黄河源区位于青藏高原核心区域,受全球气候变化和过度放牧等因素影响,黄河源区土壤侵蚀问题一直是黄河上游生态安全的主要威胁之一,而且对中下游地区的水资源安全、农业可持续发展影响重大。因此,亟待构建适合于黄河源区域的土壤侵蚀模型,掌握黄河源区土壤侵蚀量及空间分布格局,为土壤侵蚀分区分级治理提供数据支撑。同时,精准的对土壤
草原是世界第一大植被类型,在全球范围内提供重要的生态和经济价值。我国的草原面积居世界第二位,有着丰富的草地资源和极大的发展潜力。然而,粗放的草原生产活动和低效的草地管理水平阻碍了这种潜力。与农区相比,放牧为主的生产形式和历史经济文化因素导致草原牧区的生产发展受天气的影响更大,风险管理能力却更弱,因此具有更大的不确定性。传统的牲畜死亡保险能在一定程度上补偿牧民的损失,但始终存在逆向选择和道德风险等问
高质量的牧草种子生产是生态恢复与高质量草地建设的物质基础。在全球气候变化背景下,大气CO2含量增加以及气温升高可不同程度的影响植物生长与繁殖。因而,研究大气CO2含量增加以及气温升高对牧草种子产量与质量的影响对于草种业发展适应全球气候变化具有积极意义。基于此,本研究以豆科牧草箭筈豌豆（Vicia sativa）为试验材料,设定对照（CK）、开花后夜间增温（FW）、全生育期夜间增温（GW）、增施CO
钢渣作为一种工业固体废弃物,目前利用率较低,大部分被粗放处置。这样不仅占用了大量土地,而且对环境有潜在危害。甘肃省干旱、半干旱地区的面积占全省面积的57%,生态环境脆弱,而筑路石料大规模的开采进一步加剧生态环境的破坏。鉴于当前国家和各地方政府严格控制石料开采,导致筑路石料供应收紧。同时在国家大力推广工业固废循环利用的政策背景下,将钢渣应用于干旱与半干旱地区道路工程建设中,不仅可以解决钢渣引起的资源
三江源是中国重要的生态功能区和畜牧业生产基地。但是受全球气候变化胁迫和人为因素干扰,三江源陷入草地生态系统服务功能降低、居民生活水平止步不前的窘境中。为了减少人类活动对草地的破坏,国家于2014年启动三江源生态保护和建设二期工程（下称:二期工程）。草地功能分区工作和草原生态补奖政策是二期工程的主要保护措施,分别从草地和牧民两个层面切入,实现对草地的保护。纵观现有关于三江源生态保护工程的研究,常将保
泥岩是近地表分布最常见的岩石类型,在我国也有广泛分布。泥岩地区修建的高速铁路隧道,在建设或运营过程中都出现了很多仰拱底鼓病害,其往往是多种因素共同作用的结果,而泥岩的长期蠕变是导致隧道底鼓的重要原因。以某客专泥岩隧道为工程依托,通过文献调研、理论计算与数值模拟相结合的方法,总结分析了仰拱底鼓的原因、仰拱底鼓量及仰拱结构内力的计算公式。根据泥岩的蠕变特性曲线,选取Burgers模型作为蠕变本构模型,
在反刍动物生产中,通常采用提高日粮淀粉水平和精料比例改善反刍动物的生产性能和饲料效率。然而,日粮淀粉水平及精料比例的增加会提高瘤胃可降解淀粉（RDS）比例,导致瘤胃中有机酸的浓度增加,并降低动物的反刍活动和唾液分泌量,瘤胃有机酸浓度增加和唾液分泌量下降均会导致瘤胃p H下降。因此,如何剖分唾液分泌量和日粮RDS水平对p H的影响是重要的科学问题。本研究采用人工瘤胃模拟（RUSITEC）系统分别研究
汽车悬架是汽车主要的减振元件,在汽车的平顺性、稳定性与乘坐舒适性等方面都起着重要的作用。早期的研究都将汽车悬架看做线性系统,但悬架的组成材料等方面的非线性注定汽车悬架是一个非线性系统。本文从悬架系统的非线性因素出发,研究了系统的动力学行为,分析了悬架系统参数对车身振动性能的影响,为悬架系统的后续研究提供了理论依据。通过建立了单自由度悬架系统,对其微分方程进行了求解,并且分析了系统的幅频特性,发现了