外源脱落酸阻控植物重金属积累的优化与机制研究

来源 :浙江工商大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhengj5817
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,我国耕地土壤重金属污染形势严峻,原位阻控作物重金属积累技术亟待开发。尽管已证实外源ABA具有调控单一重金属胁迫下植物体内重金属积累的效果,其对不同重金属的浓度效应是否一致,以及在复合重金属胁迫下对植物体内重金属积累的影响是否存在差异仍不明确。此外,NRT1.2作为ABA摄入转运体,已有研究证实其可协同外源ABA起到阻控植物Cd积累的作用,在复合重金属胁迫下NRT1.2过表达是否可强化外源ABA阻控重金属积累有待研究。另一方面,鉴于许多研究报道了IRT1在外源ABA阻控重金属积累中具有举足轻重的作用,并且其表达水平受到Fe环境的负调控作用。那么,Fe环境是否会影响IRT1表达从而影响外源ABA阻控植物重金属积累的效果呢?因此,本文首先以野生型拟南芥WT为供试材料研究了不同浓度外源ABA阻控典型重金属(Cd、Ni、Pb和Zn)在植物体内积累的效果差异。进一步,以拟南芥(野生型WT、NRT1.2缺失突变体nrt1.2和NRT1.2过表达突变体NRT1.2)为供试植物,探究了NRT1.2在外源ABA在阻控重金属积累中的作用。最后以拟南芥(野生型WT和IRT1基因缺失突变体irt1-1和irt1-2)为供试材料研究Fe环境对外源ABA阻控重金属积累的影响及其机制,以期为优化外源ABA阻控植物重金属积累的应用提供基础依据。主要结果如下:(1)0.2~1μmol L-1外源ABA均可有效阻控单一重金属胁迫下植物Ni、Zn和Cd的积累并促进植物生长,且最佳ABA配施浓度为0.4μmol L-1。该配施浓度下单一重金属胁迫植物地上部及根系Ni、Zn和Cd含量分别下降58%和56%,29%和35%,以及50%和35%。但在单一Pb胁迫下0.2~1μmol L-1外源ABA却显著促进根系或地上部Pb积累。进一步研究表明,外源ABA在复合重金属胁迫下也可同步抑制植物地上部和根系Ni、Zn和Cd积累的作用,且对Ni的阻控效果较优,但不利于阻控Pb在植物体内的积累。综上,外源ABA在调控复合重金属胁迫情况下植物生长及重金属积累具有较好的应用前景。(2)外源ABA可缓解重金属对植物的生长胁迫并显著降低植物地上部和根系Ni、Zn和Cd的积累,降幅分别为60%和62%、22%和25%以及39%和27%。然而,根系Pb含量却在外源ABA的施用下显著升高。对重金属吸收基因表达水平的分析表明,复合重金属胁迫条件下外源ABA可使IRT1、Nramp1、Nramp4和HMA3表达量分别下调560%、20%、73%和29%,而ZIP1、ZIP4和Nramp3则分别显著上调48%、47%和130%。进一步研究发现,植物地上部及根系Cd含量及根系Zn含量降幅随NRT1.2基因表达能力上升而增强。尽管NRT1.2过表达植株Ni含量降幅较WT相比未见进一步提高,但无ABA处理下Ni含量已远低于WT和nrt1.2缺失体植株。就Pb而言,NRT1.2基因表达能力与外源ABA对其减控的效果呈负效应。综上,NRT1.2在外源ABA减控重金属积累中发挥了重要作用,且NRT1.2过表达可强化ABA减控Cd、Zn和Ni的效果,而不利于对Pb的阻控。(3)外源ABA抑制Cd积累效果以Fe充足及富足(25和50μmol L-1Fe)环境最优,地上部及根部Cd含量降幅达25-50%;轻度缺Fe(5μmol L-1Fe)次之,地上部Cd含量下降29%,根部下降未达显著性差异;Fe匮乏(0μmol L-1Fe)则无明显效果。与wt相比,Fe充足时外源ABA对植物体内Cd积累的抑制作用在irt1突变体中降低或消失,而缺Fe时则无明显差异。并且,尽管外源ABA在不同Fe环境均可显著抑制Cd吸收转运体IRT1的表达,但缺铁环境抑制率更大。上述结果均暗示了不同Fe环境外源ABA阻控Cd积累的途径可能不同。进一步研究发现,Fe充足时外源ABA使植株根系的质外体Fe含量增加91%,且未改变根系FCR活性;缺Fe时外源ABA则使根系质外体Fe含量降低17%,并使根系FCR活性降低37%。综上,Fe充足时植株可能通过在质外体中积累更多的Fe以抑制IRT1基因表达从而阻控Cd积累,而轻度缺Fe时则更倾向于促进质外体Fe再利用以阻控Cd在其体内积累。
其他文献
随着制造业技术的不断升级,对数控车床所加工工件的精度要求不断提高,随之对工件检测的效率和精度也提出了更高的要求。数控车床加工零件的类型主要为回转体零件,其特征检测手段主要以手工检测和离线三坐标测量机检测为主,其测量精度和检测效率低以及检测设备成本高等特点,不符合现有阶段中大批量、多种类检测的需要。基于此,本文设计了轴类工件在线检测系统,可以充分利用数控车床原有硬件设备,具有测量精度高、检测成本低、
均值方差回归模型简记作MVR模型.对于现实数据,我们在进行回归分析时,经常面临的问题是缺乏有效的先验信息.对于不满足高斯马尔科夫假定的模型,使用OLS方法进行回归得到的参数精度很低.在高维情境下,还面临着模型选择的问题.因此本文基于MVR模型,对可能存在的异方差进行自适应的加权,以消除异方差带来的变差过大的问题;同时,对MVR模型引入了SCAD罚项以进行模型选择,并证明了MVR-SCAD模型的估计
经济体制改革是指按照生产关系一定要适应生产力性质这一客观规律的要求,对不适应社会生产力发展的国民经济管理制度和管理方式进行的改革,这一原理同样适用于建筑行业。经济体制改革的重点之一就是价格体制改革,让市场机制逐步发挥作用以改善资源配置效率,确立以市场价格为基础的新的价格形成机制。如此,定额体系的改革则势在必行。本文从定额体系与市场机制的特点出发,研究定额体系与市场机制的冲突,并根据生产关系适应生产
随着经济全球化的发展,近年来最优分红与注资问题引起了广泛的研究,在实际投资市场中,注资在资产运营中发挥着不可忽视的作用.在我们的模型中,研究了在破产约束下盈利能力是随机的最优分红问题.公司面临着潜在破产与利润提取之间的权衡.破产发生是我们分析中主要的困难.特别是,在我们的问题中至少有两个自由边界,我们利用动态规划原理推导出HJB方程,该方程具有一个向下的梯度约束,迄今为止不能解析求解.我们进行了数
在物理、化学以及生物学领域,对手性分子的研究一直占据了重要的位置。随着量子化学理论与软件的发展,利用含时密度泛函理论(TDDFT)研究电子圆二色光谱(Electronic Circular Dichroism,ECD)已可以取得令人满意的结果。本文采用TDDFT方法对甘油醛分子和缬氨酸两性离子的吸收谱、电子圆二色谱和各项异性谱进行了系统地理论研究,主要内容如下:1、对于缬氨酸分子,先利用全局构象搜
近年来,随着互联网技术的快速发展,网络已经和人们的生活密不可分。电子商务和快递行业的发展,为人们网上购物提供了便捷,也直接改变了人们的购物习惯。信息技术的不断革新以及电商平台各式各样的商品,吸引了大量的用户群体,给中小型电商企业提供了发展的机遇,同时也带来了诸多挑战。中小型电商企业应该对自建的在线系统中的性能和服务上投入更多的精力,来提升系统的稳定性、可用性、可扩展性以及并发性,其中并发性是提升系
水稻Oryza sativa是世界上不可或缺的谷类粮食作物,水稻属于直接经济作物,世界上近一半的人口以稻米为主食,然而,虫害使水稻严重减产减收。稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis属于鳞翅目Lepidoptera螟蛾科Pyralidae,又名卷叶虫、苞叶虫、刮青虫等,是严重危害水稻的害虫之一。昆虫体内几丁质合成通路上的最后一个酶是几丁质合成酶,其合成与降解影响着昆虫的生长发育
近几年来,我国医药行业发展迅速,逐渐进入了医药行业的繁荣时期,但是我国日益扩大的医药需求与滞后的医药物流体系存在着重大矛盾。本文以某地区的F公司为例开展研究,重点分析现阶段公司在药品配送过程中的现状和问题,并进行针对性分析,发现药品配送所选择的车辆路径大大影响配送的运输成本并且没有考虑客户的重要性差异,所以,本文重点研究公司在药品配送中的车辆路径优化问题,在考虑客户重要性的前提下,采用改进遗传算法
通过对贵阳市白云区一合石龙生态园内引种的10个不同樱花品种的适生性研究及观赏性观测研究,建立适用于贵阳及相似环境下的樱花综合评价体系,主要研究结果如下:(1)通过对国内樱属不同品种资源的了解基础上,对贵阳市一合石龙生态园内引种的不同樱花品种进行调查分析,筛选出生长势较好的10个不同的樱花品种,通过适生性试验测定研究分析,了解不同樱花品种之间的生长差异,通过光合测定仪测定得出其10个樱花品种的叶片光