外源抗壞血酸緩解不結(jié)球白菜過量銅的作用機(jī)理.pdf

1、銅是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的一種重要的微量礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素，它是多種酶如超氧化物歧化酶、細(xì)胞色素C和質(zhì)體藍(lán)素等的輔因子，在光合作用和呼吸電子傳遞過程中起重要作用。然而過量銅對(duì)植物造成毒害?？箟难崾莿?dòng)植物維持生命所必需的一種物質(zhì)，能響應(yīng)與防御活性氧、紫外線、高溫和強(qiáng)光等非生物脅迫，在植物抗性生理中起著重要作用。microRNAs(簡(jiǎn)稱miRNAs)是長(zhǎng)度約為21nt的一類非編碼RNA分子，在植物抗逆中起著關(guān)鍵調(diào)控作用。本論文對(duì)不結(jié)球白菜銅脅迫下

2、外源抗壞血酸緩解效應(yīng)及miRNAs差異表達(dá)分析進(jìn)行了研究和探討。
　　1.以不結(jié)球白菜品種‘烏塌菜’、‘蘇州青’和‘二青’為材料，在不同濃度銅脅迫以及外源抗壞血酸作用下，對(duì)不結(jié)球白菜礦質(zhì)元素含量、葉綠素含量、MDA、抗壞血酸、抗氧化酶活性以及葉片DNA甲基化水平進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，銅脅迫下，葉片中銅含量顯著增加且高濃度銅處理下‘烏塌菜’葉片含銅最少，說明三種不結(jié)球白菜品種中‘烏塌菜’耐銅性最高。鐵、錳、鎂、鈉和鉀等礦質(zhì)元素含量顯

3、著降低，葉綠素含量降低，MDA含量顯著增加。同時(shí)銅脅迫使不結(jié)球白菜葉片DNA中甲基化水平顯著增加。而施加外源抗壞血酸顯著降低了銅脅迫下葉片中的銅含量、MDA含量和DNA甲基化水平，增加了葉綠素和其它礦質(zhì)元素的含量，緩解了銅脅迫引起的毒害作用。
　　2.在不同濃度銅處理下，對(duì)不結(jié)球白菜miRNA及其對(duì)應(yīng)的靶基因的表達(dá)水平、不同組織和不同品種間的miRNA的表達(dá)差異，以及這些miRNA上游的順式作用元件進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，bra-m

4、iR1530a、bra-miR1533ah、bra-miR1533aj、bra-miR1533d、bra-miR1533m、bra-miR1533t、bra-miR1533v、bra-miR172f、bra-miR414a和bra-miR398b這10個(gè)miRNA在100μMCu處理下表達(dá)量顯著降低，且隨銅處理濃度的增加而降低。而它們相應(yīng)的靶基因在銅脅迫下表達(dá)上調(diào)，與miRNA負(fù)相關(guān)。這10個(gè)miRNA在不同組織的表達(dá)模式可以分為以下4

5、種:bra-miR1530a和bra-miR1533v在葉柄中表達(dá)量最高，根中最低;bra-miR1533ah、bra-miR1533m、bra-miR1533t、bra-miR414a和bra-miR398b這5個(gè)miRNA在葉片中表達(dá)量最高，在根中最低;bra-miR172f在根中表達(dá)量最高，葉片中最低。bra-miR1533aj和bra-miR1533d在葉柄和葉片中表達(dá)相近。除bra-miR1530a之外其它miRNA的表達(dá)量都

6、隨著時(shí)間而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)?！K州青’和‘烏塌菜’的miRNA在銅脅迫下存在表達(dá)差異。bra-miR1533d、bra-miR1533m、bra-miR1533t和bra-miR172f這4個(gè)miRNA在‘蘇州青’中無顯著變化，而在‘烏塌菜’中這幾個(gè)miRNA則顯著下降。其它miRNA雖然在兩種不結(jié)球白菜中都是顯著下調(diào)的，但是兩者的幅度不一樣，在‘烏塌菜’中下降幅度更大。在銅處理處理下，除contig4123外，‘烏塌菜’其它的靶基因的表達(dá)