铁胁迫对‘砀山酥梨’叶片矿质营养及相关基因表达的影响

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1、分类号：S661.2单位代码：10346密级：学号：S10090201305安徽农业大学学位论文铁胁迫对‘砀山酥梨’叶片矿质营养及相关基因表达的影响Effectsofironstressonmineralelementscontentsinleavesandrelatedgenesexpression研究生：钟晨指导教师：朱立武教授合作指导教师：申请学位门类级别：农学硕士专业名称：果树学研究方向：果树种质资源与生物技术育种所在学院：园艺学院答辩委员会主席：二○一三年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是

2、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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽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。研究生签名：时间：2013年06月06日关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存

3、、汇编学位论文。同意安徽农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。（保密的学位论文在解密后应遵守此协议）研究生签名：时间：2013年06月06日第一导师签名：时间：2013年06月06日摘要铁是果树必需的微量元素之一，在果树光合作用、呼吸作用、蛋白质和核酸的合成等诸多生理代谢过程中发挥着极其重要的作用。黄河故道地区是我国梨主产区之一，其主栽品种‘砀山酥梨’缺铁现象严重，这严重影响了‘砀山酥梨’的产量和品质。为了探讨缺铁对‘砀山酥梨’叶片矿质营养、相关基因表达以及对叶片中叶绿

4、体片层结构的影响，试验以‘砀山酥梨’缺铁黄化叶片为试材，测定了不同黄化程度的叶片中矿质元素的含量，分析了缺铁对其他矿质元素含量的影响及其元素之间的相关性。运用RACE技术克隆了叶片中铁贮藏蛋白与铁氧还蛋白基因，并通过Real-timePCR技术分析其在不同黄化程度叶片中的相对表达量；通过透射电镜技术，观察了正常叶片和黄化叶片中的叶绿体片层结构。试验获得的主要结果如下：1、在黄河故道地区，‘砀山酥梨’有缺铁黄化现象，表现为幼叶首先黄化，叶片小，在展叶期表现尤为明显，后期严重时，整个当年生枝条均黄化。不同

5、程度缺铁叶片中Fe含量的变化与Cu、Mo的含量呈极显著正相关，其相关系数分别为r（Fe，Cu）=0.998，r（Fe，Mo）=0.998；与B、Cl含量的变化呈显著性正相关，r（Fe，B）=0.985，r（Fe，Cl）=0.968。说明缺铁的同时，也引起了其他矿质元素的缺乏。2、‘砀山酥梨’正常叶片叶绿体的基粒呈片层状有序地排列，黄化叶片叶绿体结构发生了畸变，片层结构解体，呈片断状。3、以‘砀山酥梨’cDNA为模板，用TakaRa3′-FullRACEkit和SMARTerTM5'-RACEcDNAA

6、mplificationkit试剂盒进行了cDNA末端扩增，获得PbFer1、PbFer2、PbFer3、PbFer4和PbFd1基因的3′端序列及PbFer1、PbFer2、PbFer4和PbFd1基因的5′端序列。经拼接获得了PbFer1、PbFer2、PbFer4和PbFd1基因的cDNA全长。生物信息学分析表明，PbFer1基因序列全长为1179bp，编码区（CDS）为798bp，编码265个氨基酸，其中，5'端非翻译区50bp，3′端非翻译区224bp。PbFer2基因序列全长为1052bp

7、，编码区（CDS）为828bp，编码275个氨基酸，其中，3′端非翻译区224bp。PbFer3基因序列全长为1103bp，编码区（CDS）为789bp，编码262个氨基酸，其中，5'端非翻译区15bp，3′端非翻译区299bp。PbFer4基因序列全长为1145bp，编码区（CDS）为816bp，编码271个氨基酸，其中，5'端非翻译区105bp，3′端非翻译区224bp。PbFd1基因序列全长为704，编码区（CDS）为435bp，编码144个氨基酸，其中，5'端非翻译区59bp，3′端非翻译区2

8、10bp。4、不同程度缺铁叶片中铁蛋白和PbFd1基因的表达量存在差异。轻度缺铁I时，PbFer2的相对表达量较高，随着缺铁程度的增加，PbFer2相对表达量显著下降；PbFer1、PbFer3和PbFer4基因的相对表达量随着缺铁程度的增加而显著下降；叶片轻度缺铁时PbFd1基因的相对表达量显著下降，当叶片中度缺铁时PbFd1基因的相对表达量略微上升，但仍显著低于正常叶片，当叶片严重缺铁时，PbFd1基因的相对表达量则明显下降。关键词：砀山酥梨；矿质元