50%四唑草胺?苄嘧磺隆WP防除水稻直播田杂草的效果_论文_百度文库
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50%四唑草胺?苄嘧磺隆WP防除水稻直播田杂草的效果
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&&通过田间试验研究50%四唑草胺?苄嘧磺隆WP对直播稻田杂草的控制效果和对水稻产量的影响,为直播稻田草害的化学防控提供依据。试验结果表明,每公顷使用50%四唑草胺?苄嘧磺隆WP有效成分112.5～187.5 g对直播稻田的稗草[Echinochloa crusgalli(L.)Beauv]、鸭舌草[Monochoria vaginalis(Burm.F.)]等均具有良好的防治效果,综合鲜重防效达到90%以上,优于对照药剂50%拜田净WP和10%
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水稻对镉、苄嘧磺隆及其复合污染的基因应答
【摘要】：
随着磺酰脲类除草剂的广泛使用和重金属污染的不断积累,我国土壤环境正面临着苄嘧磺隆(Bensulfuron-methyl, BSM)和重金属Cd复合污染的威胁。目前关于BSM和Cd复合污染对水稻影响的分子机制尚不清楚。因此本文以水稻品种丰美占为材料,利用基因芯片、蛋白质组学等方法研究了丰美占幼苗根系对化学污染物Cd、BSM及其复合污染的基因应答和蛋白质表达,主要结果如下：
1、Cd、BSM及其复合污染对丰美占生长发育的影响
经5mg/L Cd处理的水稻幼苗,其根长和苗高受到明显抑制；且根长受到的抑制作用明显大于苗高；经0.1mg/L BSM处理的水稻幼苗,其根长和苗高没有受到明显影响。经相同浓度Cd-BSM复合污染处理的水稻幼苗,根长和苗高受抑制的程度明显小于Cd的单一处理,这说明BSM在一定程度上能够缓解Cd对水稻的毒害作用。
2、Cd、BSM及其复合污染对丰美占根系蛋白质表达的影响
蛋白质组学的研究结果表明,Cd、BSM及其复合污染对水稻幼苗根系蛋白质组有明显的影响,在许多蛋白质的表达受到抑制的同时,也有一定数量的蛋白质的表达受到显著诱导,或者表达水平显著上调。
对诱导蛋白类型的质谱鉴定表明,Cd能诱导丰美占根系中F1-ATP合成酶、核酸内切酶、70kDa热激蛋白、S-腺苷半胱氨酸水解酶、依赖NAD的苹果酸脱氢酶、金属酶超家族、Rossman折叠的NAD(P)(+)结合蛋白、谷氨酰胺合成酶、磷酸腺苷激酶等蛋白质的表达。BSM能诱导丰美占根系中70kDa热激蛋白、金属酶超家族、Rossman折叠的NAD(P)(+)结合蛋白、谷氨酰胺合成酶、磷酸腺苷激酶等蛋白质的表达。而Cd-BSM复合污染能诱导丰美占根系中F1-ATP合成酶、金属酶超家族、Rossman折叠的NAD(P)(+)结合蛋白、谷氨酰胺合成酶、磷酸丙糖异构酶等蛋白质的表达。
3、Cd、BSM及其复合污染对丰美占根系基因转录的影响
基因芯片的分析结果表明,Cd、BSM及其复合污染能诱导丰美占根系中多种功能基因转录水平的上调(ratio≥2)。受诱导的功能基因主要有：信号受体基因、胞内信号转导基因、转录因子和转录调控基因、解毒酶或蛋白相关基因、次生物质和抗生素合成酶相关基因、病程和其它抗性蛋白基因、激素和发育调控基因、基团转移和物质运输相关基因、代谢及调控基因。Cd、BSM及其复合污染诱导的基因类型、数量和上调倍数都存在显著差异。
4、丰美占根系中Cd、BSM单一处理及其复合处理诱导基因的比较
丰美占根系中多数基因的转录受到Cd单一处理、BSM单一处理的共同诱导；也有一定数量的Cd、BSM单一处理特异性诱导基因,Cd单一处理特异性诱导基因主要有：较多的重金属络合和解毒基因,多个与硫吸收、转运和代谢相关的基因。而BSM单一处理特异性诱导基因主要有：更多的热休克蛋白基因,完整的乙烯信号转导途径相关基因、完整的泛素途径相关基因。在受到Cd和BSM复合处理的丰美占根系中既出现Cd单一处理的特异性诱导基因又有BSM单一处理的特异性诱导基因。复合处理中BSM特异性诱导基因的表达,应该是基因应答水平上BSM缓解Cd毒害的主要分子机制。
【关键词】：
【学位授予单位】：扬州大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2010【分类号】：S511【目录】：
中文摘要2-4
英文摘要4-9
主要缩写词表9-12
1 前言12-18
1.1 化学污染对作物的影响及机理12-15
1.1.1 镉对作物的影响12-13
1.1.2 苄嘧磺隆对作物的影响13-14
1.1.3 镉-苄嘧磺隆复合污染对作物的影响14-15
1.2 国内外有关水稻对化学污染的基因应答研究进展15
1.3 基因芯片15-16
1.3.1 基因芯片技术简介15-16
1.3.2 基因芯片技术的应用16
1.4 本研究的内容、目的及意义16-18
2 材料与方法18-28
2.1 材料18-19
2.1.1 植株材料18
2.1.2 主要试剂18
2.1.3 培养液18-19
2.1.4 主要仪器19
2.2 方法19-28
2.2.1 水稻植株的培养与处理19-20
2.2.2 镉、苄嘧磺隆及其复合污染对水稻生长发育影响的分析20
2.2.3 镉、苄嘧磺隆及其复合污染对水稻蛋白质组影响的分析20-25
2.2.3.1 水稻根系蛋白的提取20-21
2.2.3.2 蛋白质纯化和含量测定21
2.2.3.3 蛋白双向电泳21-24
2.2.3.4 差异蛋白的质谱鉴定分析24
2.2.3.5 数据库查询24-25
2.2.4 镉、苄嘧磺隆及其复合污染对水稻基因应答影响的分析25-28
2.2.4.1 水稻根系总RNA的提取25
2.2.4.2 靶标制备25-26
2.2.4.3 芯片杂交26
2.2.4.4 芯片清洗、染色、扫描26-27
2.2.4.5 差异转录基因的生物信息学技术分析27-28
3 结果与分析28-44
3.1 镉、苄嘧磺隆及其复合污染对水稻生长发育的影响28
3.2 镉、苄嘧磺隆及其复合污染对水稻蛋白质组的影响28-36
3.2.1 丰美占对Cd、BSM及其复合污染应答的蛋白质组学分析28-30
3.2.2 丰美占根系差异蛋白的质谱鉴定和功能分析30-36
3.3 镉、苄嘧磺隆及其复合污染对水稻基因转录的影响36-44
3.3.1 丰美占受Cd、BSM及其复合污染转录上调基因的类型和功能36-44
4 讨论44-56
4.1 Cd污染特异性诱导基因44-48
4.1.1 Cd污染显著诱导与重金属解毒相关基因的表达44-47
4.1.2 Cd污染显著诱导与硫代谢相关基因的表达47-48
4.2 BSM污染特异性诱导基因48-54
4.2.1 BSM能诱导更完整的乙烯信号转导途径48-49
4.2.2 BSM能显著诱导热休克蛋白的表达49-51
4.2.3 BSM能显著提高蛋白质的周转速率51-53
4.2.4 BSM能促进组蛋白的脱乙酰化53-54
4.3 Cd-BSM复合处理条件下诱导转录基因的总趋势54
4.4 基因表达水平上BSM缓解Cd毒性的分子机制54-56
5 主要结论56-57
参考文献57-64
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