NaCl胁迫对酸枣幼苗离子吸收分配与microRNA表达的影响

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本文以酸枣(Ziziphus acidojujuba C.Y.Cheng et M.J.Liu)水培幼苗为试验材料,研究了不同浓度NaCl(0、50、100、150和200 mmol·L-1)处理对酸枣活性氧、细胞膜透性、根系活力、不同器官Na+、K+、Ca2+和Mg2+离子含量的影响,并构建了对照组CK、150 mmol·L-1NaCl处理酸枣6 h、12 h、24 h和48 h的5个小分子RNA文库,比较了不同文库小RNA的序列、长度、首位碱基偏好性,鉴定了不同样品的已知mi RNA,预测了新的mi RNA及其靶基因,以期为揭示酸枣耐盐的调控机制提供素材。另外,本试验还研究了10 mmol·L-1 CaCl2对150mmol·L-1NaCl处理下酸枣幼苗O2.-产生速率和H2O2含量、细胞膜透性和MDA含量以及不同器官K+、Ca2+、Na+和Mg2+含量的影响,探索钙缓解盐胁迫的理论机制,为进一步在盐碱地上发展枣产业提供参考信息。主要研究结果如下:1、不同浓度NaCl处理酸枣幼苗第6 d,在0、50和100 mmol·L-1NaCl处理下,酸枣幼苗的叶片没有萎蔫症状,酸枣幼苗在150 mmol·L-1 NaCl处理下有54%的叶片发生萎蔫,在200mmol·L-1 NaCl处理下有73%的叶片萎蔫。随着NaCl浓度的增加,枣苗根、茎、叶的细胞膜透性增加,根系活力下降。3,3-二氨基联苯胺(DAB)染色结果发现150、200 mmol·L-1 NaCl处理的酸枣叶片出现了褐色斑块;氯化硝基四氮唑蓝(NBT)染色后发现50、100、150和200mmol·L-1 NaCl处理的酸枣叶片上均出现了蓝色斑点。酸枣幼苗根、茎、叶的Na+和Cl-含量与NaCl处理浓度呈正相关,叶片中K+、Ca2+和Mg2+含量与NaCl处理浓度呈负相关,根和茎的K+和Mg2+含量无显著变化,Ca2+含量在200 mmol·L-1 NaCl处理下显著下降。虽然根、茎、叶中K+/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+均明显下降,但根部的K+/Na+值总是大于1,可能是酸枣幼苗对盐胁迫的一种适应。2、通过研究10 mmol·L-1 CaCl2对NaCl胁迫下酸枣幼苗O2.-产生速率和H2O2含量、细胞膜透性和MDA含量以及不同器官K+、Ca2+、Na+和Mg2+含量的影响,我们发现在150 mmol·L-1 NaCl处理第6 d,酸枣幼苗有53%叶片萎蔫,O2.-产生速率和H2O2含量,根、茎、叶相对电导率和MDA含量以及各器官的Na+含量都显著增加,K+、Ca2+和Mg2+在根中的含量显著降低。与NaCl胁迫相比,增施CaCl2处理的酸枣苗有29%的叶片萎蔫,O2.-产生速率和H2O2含量,根、茎、叶细胞膜透性和MDA含量以及不同器官的Na+含量均降低,根部K+和K+/Na+升高,茎、叶中Ca2+和根中Mg2+含量显著提高。由此可见NaCl胁迫下外源添加CaCl2可以降低枣苗各器官Na+含量,增加枣苗不同器官的K+、Ca2+或Mg2+含量,减轻盐胁迫对植物造成的伤害。3、通过小RNA测序,我们在构建的5个小RNA文库中分别获得11,808,185、11,260,090、12,275,617、12,200,968、11,420,737条reads。与mi RBase数据库进行BLAST比对,分别鉴定出118、96、98、97、98个已知mi RNA,同时预测到545、258、311、350、188个新mi RNA前体以及355、164、200、220和125个成熟体,并对mi RNA的靶基因进行了预测。
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