砷胁迫下接种丛枝菌根真菌对水稻砷酸盐还原酶基因表达的影响

【摘要】目前,全球砷污染日益严重,砷所造成的污染包括：土壤污染、水体污染以及空气污染,同时砷亦是世界公认的致癌物质之一,严重危及人类健康。砷污染的地下水不仅会用于人类的日常饮用水源,也会用于灌溉水稻,因此造成水稻中砷的富集,水稻是人类的主要粮食作物之一,最终造成砷在人体中的积累,危害人类健康。丛枝菌根真菌(Arbuscularmycorrhizafungi,AMF)是一类古老的土壤真菌,能与陆地上80%的植物根系形成共生联合体即菌根。丛枝菌根真菌与植物共生后会更有利于植物的生长,如扩大了根系的表面积,更有利于植物吸收水分和养分,同时提高了植物的抗逆性,如抗盐性、抗旱性以及对重金属、类金属的耐受性,例如可提高植物对镉、铅、砷等污染物的耐受性。本实验以水稻为宿主,以四种丛枝菌根真菌Glomusmosseae、Glomusintraradices、Gigasporamargarita、Gigasporarosea为接种剂,研究在砷胁迫下水稻接种不同的丛枝菌根真菌后对水稻生长发育及水稻耐砷性的影响。主要研究内容包括对水稻生理和分子方面的影响,在生理方面主要检测砷胁迫下接种丛枝菌真菌后对水稻生物量的影响,分子方面则主要侧重于研究砷胁迫下接种丛枝菌根真菌后对水稻砷代谢途径中砷酸盐还原酶基因(OsACR2.1、OsACR2.2)表达的影响。实验结果如下：1)在不加砷处理即正常生长条件下,接种不同的AMF对水稻的侵染率不同,其中Glomusmosseae的侵染率最高,其次为Glomusintraradices、Gigasporarosea、Gigasporamargarita。2)在砷胁迫下水稻接种不同的AMF其侵染率也不同,其中Glomusmosseae的侵染率最高,其后依次为Glomusintraradices、Gigasporarosea、Gigasporamargarita。随着土壤砷浓度的增加Glomusmosseae对水稻的侵染率不受其影响,而其余三种AMF随着土壤中砷浓度的升高,对水稻的侵染率会有所下降。3)在砷胁迫下水稻接种不同的AMF对其生长发育的影响也不同,接种Glomusmosseae的水稻长势要比对照(不接种AMF)好,促进了水稻根系的生长,接种Glomusintraradices、Gigasporamargarita、Gigasporarosea的水稻长势与对照无明显差异。4)在砷胁迫下用不同的AMF侵染水稻,对水稻砷代谢途径中的基因OsACR2.1的表达也有不同的影响,接种Glomusmosseae的OsACR2.1表达量下调,接种其它AMF的OsACR2.1的表达量与对照相比有所上调。推测不同的AMF对水稻砷代谢的调节模式不同。
【作者】蒋可欣；
【导师】赵斌；
【作者基本信息】华中农业大学，微生物学，2013，硕士
【关键词】砷酸盐还原酶基因；水稻；丛枝菌根真菌；耐砷性；长势；

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