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激素和热激对大豆[Glycine max(L.)Merrill]花荚脱落的影响及其分子机理研究

李辉亮

  大豆花荚脱落是大豆生殖生长的一种自我调节现象,也是影响产量的重要限制因子。大豆开花的初期发育为花荚脱落敏感时期,在此期进行人工调控花荚脱落可能会取得较好的效果。因此,在开花初期研究大豆花荚脱落及其控制机理具有重要的理论意义和实际应用价值。本实验选用中科院遗传所早熟18号(Z18)、鲁豆4号(LD4)、和京黄3号(JH3)、科丰1号(KF1)4个不同基因型大豆为材料,通过对大豆初花期喷施外源激素(IAA、ABA)和热激(HS)诱导处理研究内源激素含量的变化,同时通过研究外源激素和热胁迫调控热激蛋白70(HSP70)、脱落纤维素酶(AC)基因的表达以探索大豆花荚脱落的分子机理。通过Northern分子杂交和生理生化分析测定等方法,检测处理后不同大豆品种植株花英离层区细胞HSP70和AC基因表达量、内源激素(ABA、IAA)含量以及花荚脱落率等各项指标的变化,研究这些指标之间的相互变化规律,其主要结果概述如下:1.热激诱导能够加强大豆植株花荚离层区HSP70基因的表达,但品种间差异明显;热激诱导下,4个大豆品种花荚离层区的AC基因表达量均有不同程度的降低,说明热激处理能够明显减弱大豆AC基因的表达,HSP70是在热激条件下合成量加大去抑制AC基因的表达,它们之间存在一定的相关性。经分析可以得到,除鲁豆4号其他几个品种的相关性都比较显著。2.4个人豆品种花英离层区的内源激素ABA含量热激处理的都比各自常温对照组降低,而IAA呈相反变化趋势,含量都都显著增加。热激处理4个品种的花荚脱落率不但不比各自常温对照组提高,反而都有不同程度的降低,HS使HSP70基因表达加强与HS使花荚脱落率降低的总趋势完全一致。3.不同浓度(0.05、0.1、0.15 g/L)的IAA单独处理4个大豆品种时,多数IAA处理的HSP70基因表达的量比常温对照组高,但其HSP70基因的表达量均低于各自的IAA+HS复合处理;不同浓度(0.03、0.06、0.09 g/L)ABA单独处理大豆HSP70基因表达量低于ABA+HS复合处理,且ABA处理有抑制HSP70基因表达的趋势。不同浓度的ABA处理都能够加强大豆花荚离层区AC基因的表达(但早熟18号效果不明显),而IAA处理有降低该基因表达的趋势。外源激素对大豆花荚脱落率有很大的影响,总的来说IAA处理使花荚脱落率降低,不同浓度情况不一样,较低浓度(0.1 g/L IAA和0.05 g/L IAA)处理花荚脱落率降低明显,而较高浓度(0.巧g/L IAA)则表现提高花英脱落率。这表明不适宜的I从浓度也可以促进植物器官的脱落。ABA处理后脱落率迅速上升,随着浓度的增加脱落率加大。4.控制大豆花英脱落的途径可能是:由HSP70调控内源激素的变化,内源激素又通过AC来达到调节大豆花荚的脱落。……   
[关键词]:热激蛋白70(HSP70);热激;脱落纤维素酶(AC);激素;RNA;花荚脱落
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湖南农业大学2004年