擬南芥硼營(yíng)養(yǎng)高效的生理基礎(chǔ)和遺傳基礎(chǔ)研究.pdf

1、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文擬南芥硼營(yíng)養(yǎng)高效的生理基礎(chǔ)和遺傳基礎(chǔ)研究姓名：韓燕來(lái)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)指導(dǎo)教師：王運(yùn)華;孟金陵20031101壁鍪墨 竺! 壘、業(yè)叁蘭墮! ：蘭壘笙蘭 一 一型竺! 蘭! ! 』A B S T R A C TBd e f i c i e n c y i n r a p e ( b r a s s w an a p u s L ) i so n eo f t h e c r i t i c a l

2、f a c t o r s l i m i t i n go i l s e e dp r o d u c t i o ni n C h i n aa n d c r o pb r e e d i n gi sr e c o g n i z e d a st h ea v a i l a b l ea p p m a c h t os e t t l et h i sp r o b l e m I nr e c e n t1 0 y e

3、 a r s ，W a n gY u n h u a h a si d e n t i f i e ds o m er a p ec u l t i v a r sw i t hd i f f e r e n t i a l B e f f i c i e n c ya n dX uF a n s e nh a sd i s c o v e r e dt h a tt h eB e f f i c i e n c y i sc o n

4、t r o l l e db yo n em a j o rg e n ea n df i v em i n o rl o c ib y p r e l i m i n a r yQ T L m a p p i n g ．T om a k em o r ep r o g r e s so ni n v e s t i g a t i o no f Be f f i c i e n c y , i nr a p eb ym a k i n

5、 ga d v a n t a g eo f t h em o l e c u l eb i o l o g i c a l r e s o u r c eo fm o d e lp l a n tA r o b i d o p s i st h a l i a n a ，b e g i n n i n gw i t hd e v e l o p i n gas i m p l e a n da v a i l a b l es o l

6、 u t i o n c u l t u r e m e t h o dt o c u l t i v a t eA r a b i d o p s i st h a l i a n aa n db a s e d o i l s c r e e n i n gf o rd i 仟c r e n t i a l 1 3e f f i c i e n c yA r a b i d o p s t s t h a h a t m e c o

7、 t y p c s ．f o rt h ef i r s tt h n et h i se x p e r i m e n ts t u d i e dt h ep h y s i o l o g i c a lm e c h a n i s m s ，g e n e t i cJ a wa n dm o l e c u l a rb i o l o g yo f B e f f i c i e n c yi nA r a b i d

8、 o p s i ss u c c e s s i v e l y T h e m a i nr e s u l t sw e r e a sf o l l o w s ：I D e s i g n e dah y d r o p o n i cs e ta n dd e v e l o p e dam e t h o dt o c a l t i v a t eA r a b i d o p s i sp l a n t si n b

9、 a t c h e s T h es e t c a n b em a d ee a s i l yw i t hc h e a pa n d c o n v e n i e n t l yo b m i n e dm a t e r i a l T h es e e dc a og e r m i n a t ei d e n t i c a l l ya n d s e e d l i n gc a r tg r o w t i

10、d i l yw h e nc u l t i v a t i n gA r a h i d o p s i sp l a n t s i t ht h i ss e t a n d m e t h o d ．2 T h em o d e r a t eB c o n c e n t r a t i o nr a n g ef o rh e m a lp l a n tg r o w t h i n h y d r o p o n i

11、cc u l t u r ew a s01 - 05 m ∥L ．0 3 ·05m g ／La n d 0l - 0 ，5m 班f o r e a r l ys t a g e ，s e e d y i e l da n dr o o tw e i g h ti nl a t e rs t a g er e s p e c t i v e l y T h e c r i t i c a lB c o n c e n t r a

12、 t i o nr a n g ef o rBe f f i c i e n c y d e t e r m i n i n gw a s00 0 I 一00 0 3 m g ] L ，0 0 0 1 - O 0 0 5m g ／L a n d 0 0 0 3 - 0 0 l m g ／L ，00 0 1 ·0 I m g ，L f o r s h o o t ，r o o tw e i g h ti ne a r l ys

13、t a g ea n ds e e dy i e l d ，r o o tw e i g h t i nl a t e rs t a g er e s p e c t i v e l y ．3 D i f f e r e n t i a lb o r o ne f f i c i e n c yw a qi d e n t i f i e db e t w e e nA r a b i d o p s t st h a l i a n

14、ae c o t y p e st , a n d s b e r ge l t e l oa n dC o l u m b i ab y s o i lc u l t u r e ，r o c kw o o lc u l t u r ea n ds o l u t i o nc u l t u r er e s p e c t i v e l y ．4 ．’r h e a b i l i t yo f b o r o n a b s

15、o r p t i o n ．u t i l i z a t i o n ．t r a n s p o r t a t i o no f B e f f i c i e n te c o t y p ew a s s t r o n g e rt h a nt h a to f B - i n e f f i c i e n te c o t y p e D e v e l o p e df a s c i c u l a rt i s

16、 s u ea n dh i g h e r a c t i v i t yo f C A T m a yb ci m p o r t a n tf a c t o r sc o n f e r r i n gb o r o ne f f i c i e n c yo nA r a b i d o p s i s4I B —e f f i c i e n t e c o t y p eh a dl o w e rBc o n c e n

17、 t r a t i o ni n r o o ta n dh i g h e Tt r a n s l a c a t i o ni n d e xt h a nB - i n e f f i c i e n tc c o t y p e ．e s p e c i a l l yu n d e rB d e f i c i e n c y c o n d i t i o n42 S i g n i f i c a n td i f f

18、 e r e n c ee x i s t e d o nt h e a n a t o m i c a ls t r u c t u r e o fs t e i n b e t w e e nt W Oe c o t y p e s ；B - e f f i c i e n te e o t y p eh a dm u c hm o r ed e v e l o p e df a s c i c u l a rt i s s u e

19、 ．w h i c hw a sa f f e c t e dl e s sw h e nBw a s d e f i c i e n tc o m p a r i n gw i t ht h a to f B ．i n e f f i c i e n te c o t y p e43 B —e f f i c i e n te c o t y p e sc a na b s o r b e dm o r e B u n d e rB

20、- d e f i c i e n tc o n d i t i o nt h a nB —i n e f f i c i e n te c o t y p e st h o u g hi to n l yc a na b s o r b e dl e s sb o r o ni nB a d e q u a t ec o n d i t i o n4 4 U n d e r t h e c o n d i t i o no f b o

21、 r o n d e f i c i e n c y , t h ea c t i v i t yo f S O D a n dP O D i n c r e a s e d t o g e t h e r w i t h t h e c O n t O R to f M D Ab u I t h e a c t i v i t y o fC A T d e c r e a s e d S i g n i f i c a n t d i

22、 f f e r e n c e s e x i s t e d i n e n z y m ea c t i v i t y r e s p o n s et o Bd e f i c i e n c yb e t w e e nB - e f f i c i e n c te c o t y p ea n dB ·i n e f f i c i e n te c o t y p e ，s m a l l e rc h a

23、n g ei nt h e s ee n z y m e sa c t i v i t yo c c u r r e di nB ．e f f i c i e n te c o t y p et h a nt h a ti nB —i n e f f i c i e n te c o t y p e5 T h e c h a r a c t e r i s t i c so f F I c r o s s e db e t w e e

24、nB —e f f i c i e n ta n dB ·i n e f f i c i e n te c o t y p e si nr e l a t i v es e e dy i e l d ，r e l a t i v ep l a n th e i g h t ，r e l a t i v en u m b e ro f s i l i q u e sw e r e s i m i l a rt oB - i n

25、e f f i c i e n te c o t y p e ，t h i si n d i c a t e dt h a tB ．e f f i c i e n c yw a sr e c e s s i v e ．6 B e f f i c i e n c yQ T L s w e r e d e t e c t e d t ．v i t hr e c o m b i n e di n b r e dl i n e sa c c o

26、 r d i n gt od i f f e r e n tp a r a m e t e r j s u c h a sr e l a t i v es e e dy i e l d ，r e l a t i v en u m b e ro f s i l i q u e s ，r e l a t i v ep l a n th e i g h ta n dr e l a t i v e r o o td r yw e i g h t

27、 I t w a sd i s c o v e r e dt h a tB ，e f f i c i e n c yo fA r a b i d o p s i st h a l i a n ac o u l db ea f f e c t e db ym u l t i p l em i n o r g e n e s ．t h e r ei n t o 、s i xQ T L sf o rr e l a t i v es e e d

28、y i e l d ．r o I J rQ T L s f o rr e l a t i v e n u m b e ro f s i f i q u e s ．t h r e e Q T L sf o r r e l a t i v e r o o td r y w e i g h t ．o n eQ T Lf o r r e l a t i v e p l a n th e i g h t ] h ev a r i a n c ee

29、 x p l a i n e d o f d i f f e r e n t 0 1 _ L s c h a n g e d 【nt h er a n g e o f 95 ．3 5 ％7 ．I t w a sf o u n dt h a t t w oo f t h eBe f l _ i c i e n c ) Q T L so f A m b i d o p s i s ，I r s y a n d I r n s ．W e l

30、X ：t i g h t l y l i n k e dw i t ht h e t a r g e tc h r o m o s o f n e r a n g eo f B E I g o n e o f r o p e8 I l w a sd i s c o v e r e dt h a t f i v eBt r a n s p o r t e rg e n e sa n df o u ra q u a p o r i o ng

31、 e n e sw e r el i n k e d t i g h t l yw i t hs o m eo f t h e Be f f i c i e n c y , Q T I 。sK e ) w o r d s ：A r a b i d o p s i st h a l i a n a ：B o r o n e f f i c i e n c y B o r o n a b s O r p “o n ，u t i l I z