阿特拉津脅迫下苜蓿菌根轉(zhuǎn)錄組分析.pdf

1、叢枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF)能夠與超過80％的陸生植物的根部共生在一起，形成嵌合的器官-菌根。AMF作為宿主植物根系的延伸，可以增強(qiáng)植物的營養(yǎng)吸收，促進(jìn)植物生長并減輕土壤污染物的毒性。在共生的狀態(tài)下，AMF賦予植物許多優(yōu)良的特性，例如更好的營養(yǎng)供給，能夠克服多種生物/非生物脅迫。本文選取的AMF為摩西球囊霉（Funneliformis mosseae），在東北地區(qū)土壤中分布廣泛并在土壤

2、微生物群落中為優(yōu)勢物種，經(jīng)過前期試驗(yàn)驗(yàn)證可以得知菌根化的植物對土壤中阿特拉津有較好的降解效果。
　　所選用的宿主植物-紫花苜蓿(Medicago sativa)為阿特拉津敏感物種，在AMF的協(xié)助下能夠在阿特拉津環(huán)境中正常生長，選用苜蓿做宿主植物還可以排除植物對農(nóng)藥的吸收而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。紫花苜蓿是模式生物蒺藜苜蓿（Medicagotruncatula）的至近親，為分子水平揭示農(nóng)藥降解提供了基礎(chǔ)。
　　為進(jìn)一步揭示叢枝菌根對土壤

3、中阿特拉津降解的分子機(jī)制，本文采用三室培養(yǎng)體系及轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)研究了在阿特拉津脅迫下，紫花苜蓿與摩西球囊霉形成的叢枝菌根中差異表達(dá)的基因。結(jié)果表明苜蓿與摩西球囊霉能夠良好共生在一起，菌根侵染率在阿特拉津脅迫下能夠達(dá)到80％以上，并能夠降解側(cè)室中的農(nóng)藥，其中阿特拉津降解率最高達(dá)到74.65％（包含自然條件下的降解）;根據(jù)降解效果、侵染率，選取最佳一組中不同分室的菌根進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序，共得到33948條基因，其中差異表達(dá)基因2060條，上調(diào)表

4、達(dá)且差異顯著的基因172條，其功能分別屬于分子過程及其他蛋白;鋅指蛋白;胞內(nèi)胞外酶;結(jié)構(gòu)蛋白;抗逆境、疾病蛋白;電子傳遞蛋白;植物生長發(fā)育相關(guān)蛋白。在阿特拉津脅迫下，菌根一方面提高苜蓿對阿特拉津的抗性，一方面提高漆酶和谷胱甘肽過氧化物酶等胞外酶的活性來降解土壤中的阿特拉津，這為真菌-植物聯(lián)合法降解土壤中阿特拉津提供了理論依據(jù)。土壤中酶活性測定結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中胞外酶結(jié)果部分吻合，可以進(jìn)一步驗(yàn)證本設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。挑選十個基因通過RT-PCR