文档介绍：: .
论文研究计划
题目:
砷胁迫下水稻灌浆期籽粒响应的代组学及
蛋白质组学研究
姓名:
欢
报考学院：
农业与生物技术学院
报考专业：
作物栽培学与耕作学
毕业院校：
中国农业科学院
毕业时间：
2017 年7月
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论文研究计划
一、论文题目：砷胁迫下水稻灌浆期籽粒响应的代组学及蛋白质组学研究
二、研究目的：从代组学和蛋白质组学的角度来分析不同水稻品种籽粒对砷胁迫的耐受响应。大量的代和蛋白质数据可以丰富我们对水稻砷耐性差异分子机理及水稻应答砷胁迫的分子机制的理解。
三、研究背景：
水稻是全球主要的粮食作物之一，但其产量与质量受到重金属污染、干旱、高温等非生物胁迫作用的影响。砷是一种理化性质与金属相似的类金属元素，在环境学中也被归为重金属，砷及化合物具有剧毒、致癌、致畸和致突变特性（ IARC ，2004）。研究表明水稻具有高效的砷吸收、富集和向地上部分转运的能力，其稻谷中的砷富集量约是其他和谷类作物如小麦、玉米的10倍（Tuli, et al.
2010）。近年来，针对水稻砷形态、代规律、吸收、富集和转运机理的研究工作取得一定成果。
尽管低浓度的无机砷能够促进部分水稻的发芽率，但随着砷浓度的升高多数水稻的发芽率下降，甚至不能发芽（仁英等 , 2014）。但一定浓度的砷胁迫不仅影响发芽和水稻植株的正常，还会使水稻颖壳出现重颖、封闭不拢等畸形症状，结实率仅有30%〜40%，结实籽粒不饱满甚至短小（建军等,2014）。此外，砷胁迫对稻米的品质也存在一定的影响，整精米率、垩白米率、垩白度以及蛋白质含量显著下降，碱消值增加（即稻米蒸煮后口感硬，食味不良）等（莹等, 2013）。
在植物体砷的毒性与其存在的形态有关。一般将环境中存在的砷分为两类：无机砷和有机砷。砷酸盐（AsV）和亚砷酸盐（Asm）属于无机砷，其中 As
（川）的毒性要大于 As （V ）;有机砷包括单甲基砷酸（盐）（MMA ）、二甲基砷酸（盐）（ DMA ）、砷甜菜碱和砷糖等，主要存在于海洋动物和食用藻类中（Zhao, et al. 2009。Verbrugge门等（2009）研究表明有机砷比无机砷的毒性低，但当五价的 MMA（ AsV）和DMA （AsV ）被还原为三价的 MMA （As m）和DMA （Asm）, 会大大增大其毒性。As （m）对植物的毒害作用大于 As
（V）,但两者对植物的毒害作用机理不同。 As （V）主要通过干扰P代对植物
产生毒害，而 As （m ）主要干扰植物体的蛋白质和酶，因此不同形态的砷对植物生长的影响不同。（康瑞娟等 , 2005）
不同水稻品种对 As 的吸收、转运和耐性均存在显著差异。目前对耐砷和砷敏基因型水稻工作集中在基因组和转录组水平上研究水稻响应砷胁迫的生理机制。 Rai 等（ 2011）发现，水稻品种 Triguna、IR-36 和 PNR-59 比较耐砷，它们在遭受砷胁迫后其基因组中硫同化代及抗氧化系统等相关基因被显著诱导表达。 Liu 等（2010）对籼稻明恢 86