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1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
不定根:
在高等植物中根系的主要作用是吸收水分和矿质营养,并且还能起到支撑和固定植物体的作用[1]。植物的根系由主根、侧根、不定根和根毛组成。不定根是植物的茎或叶上所发生的根,发生部位具有不确定性[2]。大多数情况下,不定根的发生是由于植物器官受伤或激素、病原微生物等外界因素的刺激,因此表现为植物的再生反应。不定根的发生扩大了植物的根系,使植物和细胞具有了再生能力,在植物器官扦插和组织培养中广泛使用。用外植体研究不定根的发生,对于研究不定根发生原因和规律有重要意义[3]。发育过程起源于干细胞各种方式的分裂和分化,经过一系列信号分子的调控最终发育成各种类型的根,它们仅在发育细节上存在差异[4]。
研究表明,生长素通过诱导no和环磷酸鸟苷促进黄瓜不定根形成[5-6]。进一步的研究表明,钙和钙依赖蛋白激酶(cdpk)参与生长素和no诱导黄瓜不定根发[7]。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标:
本实验以“露丰”黄瓜为研究材料,探讨了ch4对黄瓜不定根发生的影响以及多胺在此过程中的作用,并对不定根发生相关途径基因表达的检测来确定多胺对植物不定根发育的影响,从而丰富ch4在植物体内的作用及相关信号途径的新知识。
3. 研究的方法与方案
研究方法:
种子用5%的次氯酸钠溶液浸泡15 min,自来水冲洗至无异味,均匀摆放在铺有润湿滤纸的平盘上25℃的暗处催芽,选取生长程度相近的幼苗移至光照培养箱,培养至子叶完全展开。黄瓜幼苗去除顶芽后,在npa (10 μm)溶液中再培养48 h。将黄瓜幼苗切除主根后即得到外植体。将黄瓜外植体放入含有不同处理液的培养皿中,每8个外植体放一个培养皿,每个培养皿装有10 ml处理液。处理12小时后换成清水处理五天后观察时间数据,实验数据至少是三次独立实验结果的平均值。
将甲烷气体持续的通入装有1l去离子水的钢瓶中15 min,即为饱和甲烷水溶液。制备好的饱和甲烷水溶液立即用去离子水按体积比稀释至所需饱和度。
4. 研究创新点
目前关于多胺在甲烷诱导的不定根发生过程中的调控作用的研究很少,本实验以“露丰”黄瓜为研究材料,探讨了甲烷对黄瓜不定根发生的影响以及多胺在此过程中的作用,从而丰富多胺在植物体内的作用及相关信号途径的新知识。
5. 研究计划与进展
2018.10-2018.12 挑选出多胺促进不定根发育最佳浓度
2018.12-2019.1 挑选出抑制剂抑制的不定根发育最适浓度
2019.1-2019.2 验证内源多胺可以促进不定根生长
