低钾胁迫下烟草根系的发生和生长素的响应开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

意义：

烟叶含钾量是衡量烟叶品质的一个尺度，国内在土壤特性、栽培措施、生态条件、施肥方式以及钾肥种类对烟叶含钾量的影响和提高烟草吸钾能力及物理和植物生长调节剂来提高烟叶含钾量等方面开展了大量的研究, 烟叶含钾量也取得了一定的提高, 但总的来说, 国内外在研究提高烟叶含钾量的技术途径还存在一些不足。目前，钾素的吸收、运输等相关生理机制以及生长素信号转导途径的调节因子、反馈调节机制，一直受研究者的关注，是近年来研究的热点。本课题旨在阐明生长素对烟草k 吸收和转运调控的生理及分子机制，为提高烟叶钾含量提供理论基础。

研究概况：

2. 研究的基本内容和问题

实验目标：

通过对不同k浓度下的k胁迫对烟草根系的发生和伸长以及对根系中生长素浓度的影响的研究，揭示烟草根系发生对低k胁迫的响应机制，生长素对烟草根系的根长和侧根密度的影响。

研究内容：

3. 研究的方法与方案

研究方法：

1.根系形态

采用水培实验，在各种处理下烟草幼苗连续培养2周，采集植株的根系来测定根系形态的变化。植株根系的形态用根系扫描仪（WinRhizoV4.0b, Regent Instrument, Canada）扫描测定。主根的长度用尺子量，≥0.5mm的侧根（肉眼可见）的数目计数测定，已露出根表但≤0.5mm侧根用显微镜观察。

2.生长素浓度测定

采用水培实验，在各种处理下烟草幼苗连续培养两周后（根、根茎结合处、倒一叶）采样。样品在液氮下快速研磨至粉末，加入80%甲醇浸提过夜，离心转移上清液，真空旋转蒸发后用等体积石油醚萃取，收集在小瓶中，调节pH至8.5，加0.2 g聚乙烯吡咯烷酮（PVP），振荡30 min，然后用0.45 m滤膜过滤。调节pH至3.0。乙酸乙酯萃取后真空旋转蒸发浓缩，纯化的样品再用反相色谱柱分析激素含量。

3.OSPIN家族基因表达

采用水培实验，在各种处理下烟草幼苗连续培养2周，分别采样，立即冻存于液氮中，保存在-80℃冰箱中，用于RNA的提取。采用Trizol法提取RNA, CDNA合成采用Fermentas公司的反转录试剂盒，以反转录模板直接进行PIN家族基因表达。

4.不同外源生长素和生长素运输抑制剂对烟草根系的影响

用不同外源生长素和生长素运输抑制剂培养烟草，观察烟草根系的长度和侧根密度，研究生长素和生长素运输抑制剂对烟草根系的影响。

可行性分析：

本项目研究的方法为营养液培养与分根试验相结合。实验的目的在于揭示生长素在低钾情况下参与烟草根系发生发育的响应机制，利用分根实验，动态监测根系形态变化。结合HPLC技术，测定烟株不同部位的IAA含量。为提高烟叶钾含量提供理论基础。

4. 研究创新点

本实验以烟草品种K326为供试材料，在不同钾处理下施加外源生长素，利用水培实验，通过测定根系形态指标，植物养分含量，植株生长素浓度和其相关运输基因的表达来探讨在低钾胁迫下烟草根系的发生和生长素的响应。最后得出结论。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

1、2014年3月 阅读文献，搜集专业资料，熟悉相关实验技能，为实验做前期准备，设计试验流程。

2、2014年4月 进行试验，记录相关数据，必要时要对烟草的形态进行影像记录。