1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
水稻是单子叶的一年生禾本科植物,是很多地区,尤其是亚洲的主要粮食作物,它是人类营养和热量摄入中重要的粮食。
水稻作为我国的三大粮食作物之一,是我国播种面积最大,总产量最多的粮食作物,中国65%左右的人口以水稻为主食[1]。
铁(fe)是植物生长所必须的元素,参与多种生理代谢过程。
2. 研究的基本内容和问题
一、研究的目标以水稻为研究对象,通过研究γ-氨基丁酸对缺铁下水稻幼苗生理生化及品质的影响,以及γ-氨基丁酸处理的缺铁水稻幼苗体内铁转运蛋白相关基因和γ-氨基丁酸合成代谢相关基因表达的变化,以探究γ-氨基丁酸参与水稻中铁稳态的作用及原理。
二、研究的内容1探究γ-氨基丁酸对缺铁下水稻幼苗生长的影响1.1 测量不同处理下水稻幼苗的干鲜重、株高等形态学指标干鲜重与株高是水稻生长情况的重要指标,测量这些形态学指标有助于确定水稻的生长状况,为进一步的实验提供参考。
1.2丙酮:乙醇=1:1提取法测量水稻新叶的叶绿素含量水稻缺铁的一个明显症状是新叶黄化,使用丙酮:乙醇=1:1的提取法测量叶片叶绿素含量,有助于确定水稻对缺铁胁迫的抗逆性,以及γ-氨基丁酸对水稻缺铁抗逆性的调节作用。
3. 研究的方法与方案
一、研究方法通过检测水稻缺铁以及γ-氨基丁酸处理后的各项生理生化指标,以及水稻体内铁转运相关基因和γ-氨基丁酸合成代谢相关基因表达量的变化,分析γ-氨基丁酸对水稻中铁稳态的调节作用。
二、技术路线图片格式故,详见附件三、实验方案1 实验材料淮香梗15号2 方法和手段2.1 水稻培养将水稻种子用水浸泡24小时,75%酒精消毒,然后30℃催芽36小时,播种并水培,水稻营养液按照irri标准全营养液配方进行实验。
水稻培养14天后进行缺铁和γ-氨基丁酸处理,观察其生长情况,并收集不同处理时间的样品进行检测。
4. 研究创新点
特色或创新之处有关γ-氨基丁酸对植物逆境胁迫调节的研究很多,近年的研究表明γ-氨基丁酸在植物逆境胁迫中起到重要作用,是一种信号分子,可增强植物对逆境胁迫的抗逆性。
但是γ-氨基丁酸对植物缺铁胁迫的调节的研究却未见,本实验的前期预实验显示γ-氨基丁酸可加重水稻缺铁症状,说明γ-氨基丁酸可能参与了水稻中铁稳态的调节,这不同于γ-氨基丁酸在其他逆境中的作用,说明在该调节中γ-氨基丁酸可能拥有独特的作用机理,很有研究价值。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展2017.9月-2017.11月 测定γ-氨基丁酸处理的缺铁水稻的相关生理生化指标2017.12月-2018.1月 测定γ-氨基丁酸对铁转运相关蛋白基因表达的影响和缺铁对水稻中γ-氨基丁酸合成与代谢相关基因表达的影响2018.2月-2018.3月检测γ-氨基丁酸抑制剂能否抑制γ-氨基丁酸对水稻中铁稳态的调控2018.4月-2018.5月初步探究γ-氨基丁酸对水稻中铁稳态调控作用的机制2018.4月-2018.5月最后数据的比较分析,论文的撰写并结题
