芽孢桿菌CSY-F1對黃瓜幼苗干旱脅迫的緩解作用及一個黃瓜甲基化差異基因的功能分析.pdf

1、伴隨著世界人口的增長，糧食和蔬菜的安全問題變得越來越重要。環(huán)境的變化是影響糧食和蔬菜產(chǎn)量最重要的因素。在這些眾多的非生物脅迫中，干旱脅迫是一種影響廣泛的脅迫，嚴(yán)重威脅糧食和蔬菜的產(chǎn)量。黃瓜是全世界分布最廣的蔬菜，由于它葉面積較大、根系較淺而且需水量高，因此黃瓜對于干旱脅迫非常的敏感。因此探究如何緩解黃瓜的干旱脅迫是非常必要的。
　　本實(shí)驗(yàn)是探究芽孢桿菌CSY-F1在添加或不添加阿魏酸（FA）的情況下緩解黃瓜的干旱脅迫的機(jī)制。將CS

2、Y-F1菌株施用到栽培黃瓜幼苗的土壤（加有外源阿魏酸）中，培養(yǎng)20d測定了土壤含水量；黃瓜葉片的干鮮重、相對含水量以及滲透勢；土壤中阿魏酸的含量；黃瓜葉片中MDA和ROS的含量、抗氧化酶和抗氧化物活性、部分抗氧化酶和抗干旱基因的表達(dá)量、可溶性糖和脯氨酸的含量；CSY-F1分泌物的成分以及土壤酶的活性。從以上幾方面來探尋CSY-F1緩解黃瓜干旱脅迫的機(jī)制。此外本實(shí)驗(yàn)還探究了外源對羥基苯甲酸（PHBA）和高溫脅迫下黃瓜幼苗DNA甲基化的變化

3、，通過MSAP分析獲得了部分甲基化差異的DNA片段，進(jìn)而對這些片段克隆并測序，然后分析其同源性。然后我們通過熒光定量PCR分析了一個甲基化差異的基因在外源PHBA和高溫脅迫下不同部位的表達(dá)情況。亞細(xì)胞定位確定其表達(dá)的位置，通過組織培養(yǎng)獲得超表達(dá)轉(zhuǎn)基因黃瓜植株以及通過擬南芥花絮侵染獲得轉(zhuǎn)基因擬南芥植株。為進(jìn)一步探索黃瓜抗逆機(jī)理打下良好的鋪墊。結(jié)果如下：
　?。?）芽孢桿菌CSY-F1提高了土壤的保水能力，降低了土壤的阿魏酸含量，提高

4、了葉片的干鮮重和相對含水量，降低了植物體內(nèi)ROS和MDA的含量，增強(qiáng)了SOD、CAT、DHAR、MDHAR、GR、APX和GPX等抗氧化酶的活力，提高了GSH、AsA、可溶性糖以及脯氨酸的含量，提高了抗氧化酶基因Cu/Zn-SOD、Mn-SOD與CAT和抗干旱基因CsPYL1與CsPYL2的表達(dá)量，提高了土壤中脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和過氧化氫酶的活性。說明CSY-F1菌株通過以上幾方面的調(diào)節(jié)作用可有效緩解黃瓜的干旱脅迫。
　?。?）

5、通過MSAP技術(shù)對黃瓜DNA的甲基化分析，發(fā)現(xiàn)高溫脅迫的確改變了黃瓜的DNA甲基化水平并且與經(jīng)外源PHBA預(yù)處理后的甲基化方式存在著差異。外源PHBA能夠使遭受高溫脅迫的黃瓜幼苗的一個甲基化差異基因在每個處理組中的表達(dá)量發(fā)生改變。在黃瓜的莖、子葉和根中，PHBA使得基因Csa010600表達(dá)水平在高溫脅迫下明顯升高?？寺∞D(zhuǎn)化該基因，進(jìn)行了亞細(xì)胞定位，該基因在細(xì)胞壁或者細(xì)胞膜上表達(dá)。同時構(gòu)建了超表達(dá)載體，通過植物組織培養(yǎng)獲得了超表達(dá)的轉(zhuǎn)基