文档介绍：福建农林大学
博士学位论文
氮素营养调控水稻化感抑草作用的分子生态学研究
姓名:熊君
申请学位级别:博士
专业:生态学
指导教师:林文雄
20080401
指导教师亲笔签名:爿学位弦论文作者亲笔签名:‘终、影学位弦论文作者亲笔签名:⑸日期:婚.。甤独创性声明日期:护。ぃ唷炭论文使用授权的说明校有权送交论文的复印件,允许论文被查豳和借阅;学校可以公布论文的全部或日期:,,所呈交的学位弦论文,是本人在指导教师的指导下独立完成的研究成果,并且是自己撰写的。尽我所知,除了文中作了标注和致谢中已作了答谢的地方外,论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。与我一同对本研究做出贡献的同志,都在论文中作了明确的说明并表示了谢意,如被查有侵犯他人知识产权的行为,由本人承担应有的责任。本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位弦论文的规定,即学部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密,在年后解密可适用本授权书。不保密,本论文属于不保密。口
件下,因的生物干扰试淳赫锔凶饔,导致对伴生稗草的抑制率分别为.%摘要植物化感作用是指一个活体植物通过向环境中释放其产生的某些次生化学物质,从而影响周围其他植物ㄎ⑸的生长和发育一种化学生态学现象。利用水稻化感作用防除稻田杂草是当前农业生态学研究的热点问题之一,有望成为世纪生物安全除草的关键技术。以往研究在水稻化感作用的供体、受体的遗传学特性、生理特性等生物学特性及化感物质的分离鉴定方面做了大量工作,取得了显著进展。已有研究表明,化感作用是一种易受环境调控的数量性状,但环境调控下化感作用潜力的变化仍是一个有争议的话题。营养胁迫是生产实践中较为突出的问题,为此本文采用国际公认的化感水稻和非化感水稻芯苛说K匦财认滤净凶饔帽化的分子机制,以期为分子手段调控化感作用潜力、化感物质的分离与鉴定提供依据。首先,为了区分化感作用与资源竞争,我们提出了锊馐苑ǎ⒗肁评价了低氮条件下化感水稻的化感作用潜力,运用发根力实验与根尖细胞形态学显微结构观察,拟探明化感水稻和非化感水稻在不同氮素条件下的水培液对稗草根尖生长的影响。结果表明:在营养资源正常偏丰富的条和.%.%~.%,两者差异不明显,即在该条件下的资源竞争和化感作用能力均较弱。.%和.%,因的资源竞争和化感作用导致对共生稗草的抑制率分别为.%,资源竞争能力却明显增强的趋势,,在资源短缺条件下竞争能力得到强化的结果。化感物质主要影响稗草根尖根冠细胞的生长。化感作用是多种化感物质协同作用的结果,涉及到多个酶及其之间的互作,以往的研究较多从生理生化水平研究单个的酶或蛋白质,差异蛋白质组学研究可以从系统学的角度研究化感作用所涉及的所有相关酶和蛋白质。为此本文运用差异蛋白质组学技术研究了化感水稻和非化感水稻根系在不同水平下的蛋白质表达差异,以探明化感作用潜力相关的酶蛋白。差异蛋白质组学研究表明不同氮浓度下培养水稻由于氮效应而引起的蛋白质表达差异共有个,其中有个蛋白质表达丰度福建农林大学博士学位论文,
发生了变化,龅鞍字实惚泶锓岫认陆档那魇啤K欠直鹗茿合成相关的蛋白质、与信号转导相关的蛋白质以及与核酸合成相关的蛋白质,龅鞍字时泶锓岫人娴Eǘ鹊慕档投氏稚仙魇疲它们包括与化感物质合成相关的蛋白质、植物抗毒素相关的蛋白质、酚类合成相关的蛋白质以及与信号转导和基因表达调控等相关的一些蛋白质。总共有龅鞍字时泶锓岫确⑸浠渲个蛋白质点表达丰度随着氮浓度的降低而呈现下降的趋势,它们包括了与化感物质合成相关、细胞分裂相关、生长调节相关、脂肪酸合成相关及光密度等相关、多胺合成相关的蛋白质。龅鞍字实谋达丰度随氮浓度的下降而呈现上升趋势,它们包括铣上喙亍⒎永嗪铣上喙亍⑤评嘟到庀喙氐蛋白质。这表明低氮胁迫下化感水稻表现为营养代谢的整体下调和抗性蛋白的大量增加,其中包括酚酸合成相关的蛋白质表现上调,非化感水稻表现为抗性相关蛋白下调,而营养代谢相关蛋白大量上调。酚酸作为植物的逆境防御物质已被众多实验证明,本研究也表明低氮胁迫下化感水稻与非化感水稻体内酚酸合成相关蛋白均上调,但数量不同,化感水稻中检测到觯腔兴局屑觳獾个,这一方面体现了其作为环境应力的功能,但另一方面化感水稻上调的酚酸更多,暗示着酚酸可能与化感作用特性相关。大量研究表明酚酸是