深色有隔内生真菌对植物氮素吸收、镉胁迫及miRNA表达的影响

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuweiyangking
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
深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes,DSE)是一类可定殖于植物根部并可形成深色有隔菌丝及微菌核的植物内生真菌,具有促进植物生长、提高植物抗逆性等生物学功能。DSE侵染植物后,与植物发生复杂的相互作用,引起植物miRNA表达的变化,但其作用机制尚不明确。越橘属(Vaccinium)植物常生活在酸性土壤中,易受到重金属的污染,如镉污染。此外,越橘对氮肥的利用效率较低,对不同氮素形式的氮吸收及利用效率也不同。基于此,本研究筛选耐镉深色有隔内生真菌Phialocephala fortinii后,将优势菌株接种到越橘中,并对DSE-越橘共生体外源添加镉及氮源,研究镉及氮源对DSE-越橘共生体的影响。此外,也通过高通量测序技术分析DSE侵染后树莓(Rubus corchorifolius)根miRNA表达的变化。研究结果如下:(1)对P.fortinii菌株F5、t7、76、107进行耐镉筛选,发现菌株F5、t7可通过改变体内的抗氧化酶活性、抗氧化物含量及分泌铁载体的活性来抵御浓度为30~140 mg/L的镉胁迫。利用高效液相色谱技术,分析菌株F5在镉浓度为50 mg/L发酵液的有机酸种类,发现其含有乳酸、柠檬酸、果酸、丁二酸等6种有机酸,而对照组未检测到此6种有机酸。推测镉胁迫下,P.fortinii产生有机酸,有机酸阻碍了土壤中重金属向植物组织中的转移。选取菌株F5作为实验菌株,接种越橘,并在接种2周后施加镉胁迫。结果表明,随环境中镉浓度的升高,越橘体内的抗氧化酶活性及抗氧化物含量均提高,且菌株F5在越橘根部的定殖量也会逐渐提高。推测在胁迫环境中,植物通过提高P.fortinii定殖量来提高其对环境的抗性。(2)研究了不同氮源对DSE菌株生长的影响,发现菌株F5、t7和76适合在有机氮源中生长,而菌株107适合在无机氮源中生长。对P.fortinii F5-越橘施加不同氮素水平的营养液。施氮处理9周时,发现25 mg/株的施氮水平能够提高越橘幼苗的叶绿素含量、硝酸还原酶活性及抗氧化物质的活性及含量,促进P.fortinii F5在越橘根部的定殖。此外,也对P.fortinii F5-越橘施加不同氮素形式的氮源。与施氮铵硝比1:1相比,在铵硝比为2:1和5:1时,越橘根部谷氨酰胺合成酶基因(GS1和GS2)、铵转运蛋白基因(AMT2)及硝酸转运蛋白基因(NRT2)的表达量显著上调。推测高铵硝比时,越橘通过上调GS2、AMT2、NRT2的表达来促进铵的同化、转运及硝酸盐的吸收。在铵硝比为5:1时,P.fortinii F5在越橘根部的定殖量最高。(3)以树莓为实验材料,对接种P.fortinii F5树莓幼苗进行生长活力的测定。与对照组相比,接种真菌处理组树莓幼苗鲜重高43%,株高高56%,根长及根活力是对照的1.5倍。取对照组及接种P.fortinii F5 3周、5周后的树莓根,进行高通量测序,对其miRNA进行了鉴定。共鉴定出361个已知miRNA。靶基因预测结果显示:共获得38个差异表达miRNA靶向的561个靶基因;KEGG功能富集结果表明,靶基因富集度最高的途径为次生代谢物生物合成、植物-病原菌互作等途径。推测接种P.fortinii F5后,植物产生了防御反应,合成了一些次生代谢产物,树莓以此来调控DSE的定殖,防止其过度增殖而消耗大量养分。利用荧光定量PCR技术对不同miRNA在接种3周、5周的树莓根中的表达量进行检测,发现mi R894-x、mi R156-y、mi R951-z、mi R6300-z、mi R408-y在F5-树莓共生过程中的表达量差异显著。
其他文献
近年来,随着经济的飞速发展与电子商务的普及,传统物流行业正面临着物流资源分散难以汇集、多样化物流需求难以满足以及物流成本过高等挑战。同时,伴随着共享经济理念的深化,众包物流凭借着有效整合社会物流资源、灵活的物流服务以及较低的物流成本几大优势受到大众的认可,也为传统物流行业提供全新的解决思路。然而,对现有众包物流平台的分析,发现存在以下问题:1)用户身份隐私信息泄露风险。由于平台集中式的存储与管理用
学位
株型对植物的栽培管理和生产力至关重要,在作物育种、果树栽培、园林绿化以及逆境规避方面,都发挥了不容忽视的作用。分枝角度作为决定株型的重要因素之一,对株型形成贡献巨大。研究者们使用各种不同的方法,发现了一系列和植物分枝调控相关的基因。在实验室前期研究中,通过EMS诱变获得了侧枝分枝角度显著增大的拟南芥突变体yn-0,并通过图位克隆定位到了PGM1(Phosphoglucomutase 1)基因。基于
学位
可见光通信(Visible Light Communication,VLC)是一种利用可见光来承载已调制的信息,实现高速网路数据传输的无线通信方式。与传统的射频(Radio Frequency,RF)通信技术相比,可见光通信具有可利用带宽大、传输速率快、安全性高和无电磁干扰等诸多优势。但在可见光通信系统中也存在诸多问题。例如单个发光二极管(Light Emitting Diode,LED)的照射范
学位
乳腺癌是一种发生于乳腺上皮组织的恶性肿瘤。目前,化疗是治疗乳腺癌的主要治疗手段之一,对各个类型的乳腺癌均有一定的抑制作用。然而在经历反复的化疗之后,乳腺癌细胞多会产生多药耐药性,严重降低了化疗药物的治疗效果。基于纳米技术的化学-光热联合疗法是治疗多药耐药性肿瘤的一种具有前途的方法。本课题组前期制备了一种具有细胞核靶向能力的纳米热化疗制剂DIR825@histone,在体外细胞水平表现出较好的耐药肿
学位
在植物真核细胞中,细胞壁作为重要特征,为细胞的形状和强度提供支撑,在细胞粘附、细胞形态发生、物质交换、信息传递、防御和抗逆性以及植物直立生长等方面发挥重要作用。并且膜泡运输介导细胞内各种细胞器之间的物质交换。膜泡运输过程中,SNARE蛋白在运输囊泡锚定和膜融合的过程中发挥重要功能。SYP71(SYNTAXIN OF PLANTS 71)是一种植物特异性的Qc-SNARE蛋白,参与调控膜泡运输。SY
学位
光子晶体作为未来制作光传输、光存储和光转换相关光学元器件的基础介质材料,受到了研究者们的青睐和重视,光子拓扑学也一跃成为热点研究领域。光子晶体具有的独特性质,决定其在未来通信领域内将成为不可或缺的部分。光子晶体不仅拥有各维度上丰富的结构设计,其特有的拓扑边界态,还为人类控制光波提供了有效的解决途径。然而,拓扑边界态的激发依赖光量子自旋霍尔效应的产生。因此,若能在光子系统中激发量子自旋霍尔效应,便能
学位
双边滤波器是一种典型的局部保边滤波算法,它能够很好的去除图像噪声而保持图像边界清晰。除此之外,双边滤波算法还可以扩展到图像处理的其他领域,例如,高范围动态成像(HDR),去雾等。该算法的提出,在图像处理领域具有里程碑式的意义。然而,双边滤波算法较低的运行效率,限制了它在图像领域的应用。时至今日,依旧有众多基于双边滤波算法的研究正在进行。研究的核心内容是在不损失图像质量的前提下,尽可能提高运行效率,
学位
随着大数据时代的到来,人们越来越急需一种聚类算法来对大量的无标签数据进行处理,但我们往往面对的样本数据量较大,数据维度较高,采用传统的聚类算法不仅耗时长,而且聚类结果往往也不尽如人意。同时,聚类是一个迭代优化的过程,聚类过程中往往会受到噪声数据的干扰而导致聚类结果的性能较差。本论文针对上述的主要问题,主要从模型结构、损失函数、聚类算法、样本筛选等方面,研究了基于深度自编码器的三种新方法,具体的研究
学位
DDIT3(DNA damage-inducible transcript 3),也被称为CHOP(C/EBP homologous protein),在内质网应激过程中促进细胞凋亡。通过对DDIT3的结构进行分析,发现其蛋白序列中有一段内在无序的低复杂序列(Intrinsically disordered region,IDR)。近年来的多项研究发现,许多带有IDR的蛋白能够通过该区域的相互作用
学位
已知研究表明,COFU(CO-FACTOR WITH FVE)作为在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中全新发现的转录因子,可与Ploycomb group家族中PRC2(Polycomb Repressive complex 2)成员FVE(FLOWERING LOCUS VE)互作,因此以FVE辅因子命名。但COFU的主要功能及作用原理仍未可知。本试验以拟南芥COFU缺失突变体
学位