應(yīng)力對(duì)鐵皮石斛生長(zhǎng)代謝的影響及其相關(guān)基因表達(dá)與克隆.pdf

1、外界環(huán)境因子與植物生長(zhǎng)代謝的關(guān)系是目前植物生物學(xué)、環(huán)境生物學(xué)和生物物理學(xué)中關(guān)注的熱點(diǎn)之一。但是,各種環(huán)境應(yīng)力對(duì)植物生長(zhǎng)代謝的影響模式,植物如何接收和傳遞這些應(yīng)力信號(hào),植物響應(yīng)環(huán)境應(yīng)力刺激的分子遺傳學(xué)行為及作用機(jī)制,植物又是如何調(diào)控適應(yīng)環(huán)境應(yīng)力的變化,諸如此類科學(xué)問(wèn)題研究的還十分有限。鐵皮石斛是一種兼性景天酸代謝(CAM)的附生蘭科植物,具有良好的藥用經(jīng)濟(jì)價(jià)值,其生長(zhǎng)代謝易受環(huán)境因子的影響,但外界應(yīng)力對(duì)其生長(zhǎng)代謝的影響及其分子調(diào)控機(jī)制還未

2、見(jiàn)報(bào)道。為了進(jìn)一步深入了解環(huán)境應(yīng)力與植物生長(zhǎng)代謝的關(guān)系,探究應(yīng)力誘導(dǎo)植物遺傳表達(dá)的分子作用機(jī)制和作用特點(diǎn)；同時(shí),也為作物的遺傳育種探尋一種新途徑。本文以特定的聲波作為應(yīng)力源,以鐵皮石斛組培苗為實(shí)驗(yàn)材料,從與生長(zhǎng)代謝相關(guān)的抗氧化性酶系統(tǒng)、代謝產(chǎn)物的含量變化、相關(guān)酶基因片段的擴(kuò)增與表達(dá)、特異表達(dá)基因的篩選與克隆等方面研究應(yīng)力刺激與植物生長(zhǎng)代謝之間的關(guān)系,為應(yīng)力-(植物)生長(zhǎng)理論提供基礎(chǔ)依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)取得的研究結(jié)果如下：1.研究了聲波刺激對(duì)鐵皮

3、石斛生長(zhǎng)方面的影響。結(jié)果表明：適當(dāng)?shù)穆暡☉?yīng)力(頻率1000Hz、聲強(qiáng)100dB)對(duì)鐵皮石斛組培苗的生長(zhǎng)起明顯的促進(jìn)作用,超出一定范圍時(shí)對(duì)其生長(zhǎng)有抑制作用。然后,用該種模式的聲波進(jìn)行了后面的實(shí)驗(yàn)。在測(cè)定聲波刺激對(duì)鐵皮石斛葉、莖、根等不同生長(zhǎng)器官的抗氧化性酶活性和可溶性蛋白質(zhì)含量的影響時(shí),發(fā)現(xiàn)這種對(duì)鐵皮石斛生長(zhǎng)有利的聲波應(yīng)力均可使各器官中的抗氧化性酶活性增強(qiáng)、可溶性蛋白含量提高。但是,各器官中不同抗氧化酶活性及可溶性蛋白質(zhì)含量隨刺激時(shí)間的不

4、同而變化的特點(diǎn)具有多樣性。2.測(cè)定了聲波刺激對(duì)鐵皮石斛幾種代謝產(chǎn)物含量的影響。結(jié)果為：該種模式的聲波刺激下,鐵皮石斛多糖含量提高的較為顯著,最高組提高了8.8%；總生物堿的含量變化不大；游離脯氨酸的平均含量提高了8.9%；丙二醛的含量普遍降低,平均降低了4.9%。3.通過(guò)設(shè)計(jì)特異引物和RT-PCR法擴(kuò)增了鐵皮石斛cat基因片段,并以Northern點(diǎn)雜交的方法檢測(cè)了聲波刺激對(duì)該基因表達(dá)的影響?；虮磉_(dá)水平顯示,聲波刺激能誘導(dǎo)cat超表達(dá)