铁对小金海棠和山定子盐胁迫响应的影响及其可能的作用机制

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1、分类号：单位代码：密级学号：博士学位论文铁对小金海棠和山定子盐胁迫响应的影晌及其可能的作用机制研究生：指导教师：韩振海教授申请学位门类级别：农学博士专业名称：果树学研究方向：果树生理和分子生物学所在学院：农学与生物技术学院二零一五年五月ChinaAgricultureUniversityPh.D.DissertationEvaluationoftheIronContributiontoSaltStressResponsesofTwoMalusSpeciesandItsPossibleMechanismsPh.D.Candidate:SihamIbra

2、himBabikerHusseinSupervisor:ProfessorHanZhenhaiMajor:PomologyResearchField:PhysiologyandmolecularbiologyforfruitcropsCollegeofAgronomyandBiotechnologyChinaAgriculturalUniversityMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经注明引用和致谢的内容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研究成果，也

3、不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：时间：年月曰关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。保密的学位论文在解密后应遵守此协议）学位论文作者签

4、名：时间：年月导师签名：时间：年《月摘要盐胁迫作为一种重要的非生物胁迫可以引起离子失衡，渗透胁迫或氧化胁迫从而影响作物产量，并在苹果上尤为明显。许多研究指出利用物理和化学方法可以减少作物的盐胁迫造成的负面影响，如炼苗，施用氨基酸和生长调节剂。另外使用等铁螯合物可以减少盐胁迫的危害。铁对盐胁迫的改善的作用机制可能是由于铁对植物细胞的离子转移或氧化胁迫的调节。然而，在高等植物尤其在果树上铁对抗盐胁迫的分子机制研究较少。因此，本研究旨在通过生理生化和分子手段探究铁在盐胁迫反应中的作用，从而减少盐胁迫的负面影响。小金海棠和山定子是用中国北方重要的苹果砧木，小

5、金海棠是铁高效耐盐基因型，而山定子是对缺铁和盐敏感的基因型。本研究以生长个月的苹果幼苗为试验材料，经过和氯化钠以及，和处理，在处理，，，天后，取根、幼叶和老叶进行形态和生理生化及相关的分子生物学检测，包括对盐胁迫和铁吸收相关基因的表达进行分析，叶和根中的铁含量测定，以及根际值，电解质渗透率，活性氧和过氧化氢的含量测定。基因表达结果表明，在小金海棠中，在缺铁条件下，高盐胁迫可提高基因的表达量，而且在根中的表达高于在幼叶和老叶的表达量，同时，比山定子中表现更明显。在盐胁迫过量铁或盐胁迫缺铁条件下小金海棠根中基因表达量均高于山定子，同时小金海棠根中低盐胁迫

6、过量铁或盐胁迫缺铁条件下基因表达量均比充足铁含量条件下的表达量高。在正常铁条件下，在小金海棠幼叶中的表达比在缺铁条件下较高。然而，在盐胁迫充足铁和过量铁条件下，山定子中的表达比小金海棠中高。本研究对小金海棠和山定子的老叶中基因表达谱分析表明各个基因在盐胁迫条件下均有表达，并在过量铁条件下表达最明显。此外，盐胁迫诱导下调小金海棠根中在缺铁条件下的表达以及根际土壤酸度，但这种变化没有在山定子中发现。另一方面，在盐敏感型的山定子中呈现出比小金海棠高的的含量，而且其浓度在老叶和嫩叶比根部高。含量上则相反，的增加都伴随着的减少，反之亦然。此外，和含量在盐胁迫和

7、不同的铁浓度下含量都是减少的。这种和含量减少的现象在缺铁条件下的小金海棠比山定子中明显，同时在小金海棠中缺铁条件下的和含量减少的现象没有在充足的铁条件下的明显。在缺铁胁迫和充足的铁含量两种条件下，盐胁迫均会减少铁浓度，而且山定子比小金海棠更为明显。在缺铁条件下的小金海棠中，无论是在叶子或者是在根中，在盐胁迫条件下的铁含量均会略微下降。此外，在小金海棠和山定子中，铁供应明显影响到嫩叶和根中的的含量，但是在缺铁胁迫和充足的铁含量两种处理之间没有差异。对于含量，铁供应只是影响到山定子的根部含量。在不同的铁浓度下经过盐胁迫后，会观察到在山定子和小金海棠中活性

8、氧和过氧化氢含量的明显上升，在山定子中增加的幅度更大。而且盐胁迫下的电解质渗漏率与对照组相比显著增加。在小金