發(fā)布時間：2018-04-04 15:42

  本文選題：油菜素內酯　切入點：氧化鋅納米顆粒　出處：《浙江大學》2016年博士論文

【摘要】：由于人類活動和工業(yè)迅猛發(fā)展的影響,土壤重金屬污染狀況日益嚴重。這不僅影響了我國農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,也會直接影響農產品質量安全。此外,隨著工業(yè)化水平的提高,越來越多新型的金屬納米顆粒進入環(huán)境當中,它們除了自身的金屬特性外,還具有許多特有的物理化學特性,對環(huán)境和人類的帶來了新的威脅。植物在長期進化的過程中形成了一套復雜的對抗重金屬脅迫的機制。植物可以通過調控體內激素平衡和物質代謝緩解重金屬毒害作用。因此,剖析植物激素和物質代謝對重金屬及金屬納米顆粒脅迫抗性的調控機制,運用激素和有益物質物質處理等手段增強蔬菜作物對重金屬及金屬納米顆粒脅迫的抗性,提高蔬菜產量、品質和經(jīng)濟效益,以及建立可持續(xù)農業(yè)皆具有十分重要的科學和現(xiàn)實意義。本文以番茄(SolanumlycopersicumL.)為植物材料,研究了油菜素內酯(BR)在緩解氧化鋅納米顆粒(ZnO NPs)毒害中的作用;通過處理不同形態(tài)硒(Se)元素,研究了 Se對番茄生長和抗氧化能力的影響。最后,利用病毒誘導的基因沉默技術(VIGS)研究了褪黑素在Se介導的番茄Cd脅迫抗性中的作用機制。所取得的主要研究結果如下:1.研究BR在緩解ZnO對番茄毒害中的作用。隨著ZnONPs濃度(10～100 mg/L)的增加,幼苗體內Zn含量逐漸增加,幼苗的生長、生物量和根系活力逐漸下降。5 nMBR顯著緩解了 50 mg/L ZnO NPs引起的生長抑制。通過染色和定量的方法發(fā)現(xiàn),ZnO NPs大量增加了幼苗H202的積累,并造成幼苗膜脂過氧化,引起了氧化脅迫。BR處理之后明顯緩解了 ZnO NPs的氧化脅迫。與單獨ZnO NPs處理相比,BR添加之后進一步加強了抗氧化物酶SOD、APX、CAT和GR的活性,提高了還原型谷胱甘肽(GSH)的含量及GSH:GSSG的比例。與之對應,在ZnO NPs脅迫下,BR顯著提高了抗氧化相關基因Cu/Zn SOD,CAT1,GSH1和GR1的表達。此外,BR還顯著減少了 ZnO NPs脅迫下番茄幼苗體內Zn積累。這些結果充分表明,BR可以有效緩解ZnONPs對番茄幼苗的毒害。2.研究不同形態(tài)Se對番茄生長和抗氧化能力的影響。3μM不同形態(tài)Se化合物硒代半胱氨酸(Se-Cys)、Na2Se03和Na2Se04處理均提高了番茄的光合速率,促進了番茄植株的生長和生物量的積累,而對照的含硫化合物3μM半胱氨酸(Cys)、Na2S03和Na2SO4對番茄生長的影響并不明顯。番茄根系對不同形態(tài)Se的吸收差異不大,但與Se-Cys和Na2SeO4處理相比,番茄對Na2SeO3的吸收效率較低,Na2SeO3處理后番茄葉片中的Se含量顯著低于Se-Cys和Na2SeO4處理。不同類型Se處理通過提高GPX的活性、GSH的含量以及GSH:GSSG的比例提高了番茄植株的總抗氧化能力,其中Se-Cys的作用最為顯著。不同類型Se處理顯著提高了褪黑素合成基因的表達和番茄內源褪黑素以及其前體物質色胺和5羥色胺的含量。這些結果充分表明,不同形態(tài)Se處理促進了番茄植株的生長,提高了植物的抗氧化能力,并且Se-Cys處理效果最優(yōu),Na2SeO3處理效果最弱。3.研究褪黑素在Se介導的番茄鎘(Cd)脅迫抗性中的作用機理。Se-Cys、Na2SeO3和Na2SeO4三種不同形態(tài)的Se都緩解了番茄Cd脅迫,其中Se-Cys對緩解番茄Cd毒害效果最好。此外,外源添加Se-Cys和褪黑素通過提高內源褪黑素水平顯著增強了番茄植株Cd抗性,緩解了 Cd脅迫引起的生長抑制,光抑制和電解質溢出。然而,色氨酸脫羧酶基因(TDC)沉默抑制了 Se介導的番茄植株Cd抗性。Se-Cys處理提高了對照植株體內谷胱甘肽(GSH)和植物螯合肽(PCs)的含量以及GSH和PCs合成基因GSH1和PCS的表達,但是Se-Cys的作用在TDC沉默植株中被抑制。我們的結果表明褪黑素通過調控Cd的解毒,參與了Se介導的番茄Cd脅迫抗性。
[Abstract]:Due to the influence of human activities and the rapid development of industry, the status of soil heavy metal pollution is increasingly serious. This not only affects the sustainable development of agriculture in our country, will directly affect the quality and safety of agricultural products. In addition, with the progress of industrialization, more and more new metal nano particles into the environment, in addition to their own characteristics of the outer metal also, has many unique physical and chemical properties of the environment and human beings brought new threats. The plant has formed a complex mechanism against heavy metal stress during the long-term evolution. Plants can alleviate heavy metal toxicity by regulating hormone balance and metabolism. Therefore, the analysis of plant hormones and regulation mechanism metabolism on stress resistance of heavy metals and metal nanoparticles, use of hormone and beneficial substances enhanced treatment of heavy metal in vegetable crops The resistance of metal nanoparticles and stress, improve vegetable yield, quality and economic benefits, has very important scientific and practical significance as well as the establishment of sustainable agriculture. In this paper, tomato (SolanumlycopersicumL.) as plant material, the effect of Brassinolide (BR) in relief Zinc Oxide (ZnO NPs) nanoparticles toxicity effect; through the treatment of different forms of selenium (Se) elements, the effects of Se on growth and antioxidant capacity of tomato. Finally, using virus induced gene silencing (VIGS) on the mechanism of resistance of melatonin in Se mediated tomato Cd stress. The main results are as follows: 1. the study of BR in remission effect of ZnO on Tomato toxicity in. As the concentration of ZnONPs (10~100 mg/L) increased the Zn content of seedlings increased, seedling growth, biomass and root activity decreased,.5 nMBR significantly relieved 50 m G/L ZnO growth inhibition by NPs. Through the method of staining and quantitative ZnO NPs found a large increase in the accumulation of H202 and seedling, seedlings caused by membrane lipid peroxidation, causing oxidative stress after.BR treatment significantly alleviated the oxidative stress of ZnO NPs. Compared with ZnO alone NPs, BR added after the further strengthening of the antioxidant enzyme SOD, APX, CAT and GR activity, increased glutathione (GSH) content and GSH:GSSG ratio. In contrast, in ZnO under the stress of NPs, BR significantly increased the antioxidant related gene Cu/Zn, SOD, CAT1, expression of GSH1 and GR1. In addition, BR also significantly reduced ZnO NPs under the stress of Zn accumulation in tomato seedlings. These results indicate that BR can effectively alleviate the toxicity of.2. ZnONPs on Tomato Seedling of different forms of Se effect on the growth and antioxidant capacity of tomato.3 M of different forms of selenocysteine (Se compounds Se-Cys, Na2Se03 and Na2Se04) treatment increased the tomato photosynthetic rate, promote the growth and biomass accumulation of tomato plants, and sulfur compounds control 3 M cysteine (Cys), Na2S03 and Na2SO4 on the growth of tomato was not obvious. The absorption difference in tomato roots of different forms of Se, but compared with Se-Cys and Na2SeO4, the absorption efficiency of tomato Na2SeO3 is lower, the content of Se in tomato leaves after Na2SeO3 treatment was significantly lower than that of Se-Cys and Na2SeO4. The different types of the activity of GPX increased by Se treatment, the content of GSH and GSH: GSSG to increase the proportion of the total antioxidant capacity of tomato plants, the effect of Se-Cys is the most significant. Different types of Se significantly increased the gene expression and synthesis of melatonin and melatonin content of the tomato endogenous precursors tryptamine and 5 HT. These results indicate that the different shape Se treatment promoted tomato growth, improve the plant antioxidant capacity, and Se-Cys was the most effective, the treatment effect of Na2SeO3.3. on the weakest of melatonin in tomato cadmium mediated by Se (Cd) stress mechanism of.Se-Cys resistance, Na2SeO3 and Na2SeO4 with three different forms of Se are alleviated Cd stress in tomato among them, Se-Cys to alleviate Cd toxicity effect of tomato is best. In addition, exogenous Se-Cys and endogenous melatonin melatonin levels significantly enhanced by improving tomato Cd resistance, alleviate Cd stress caused growth inhibition, photoinhibition and electrolyte overflow. However, Tryptophan Decarboxylase (TDC) gene silencing mediated by Se in tomato plant resistance to Cd.Se-Cys increased the control of plant glutathione (GSH) and phytochelatins (PCs) content and the expression of GSH and PCs synthesis genes GSH1 and PCS, but the role of Se-Cys in TD The C silencing plants were suppressed. Our results showed that melatonin was involved in the Se mediated resistance to tomato Cd stress by regulating the detoxification of Cd.

【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S641.2

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 黃群山;王建辰;;褪黑素及其在羊季節(jié)性繁殖中的作用[J];國外獸醫(yī)學.畜禽疾病;1991年01期

2 占今舜;張彬;;淺談褪黑素在動物生產中的應用[J];飼料博覽;2011年07期

3 張娜;張海軍;楊榮超;黃韞宇;郭仰東;;褪黑素在植物中的功能研究進展[J];中國農學通報;2012年09期

4 左佳琦;謝佳恒;薛宇軒;馮歡;徐佳妮;黃萱;;褪黑素對緩解植物逆境脅迫作用的研究進展[J];基因組學與應用生物學;2014年03期

5 劉淑英,齡南;褪黑素生理作用的研究進展[J];動物醫(yī)學進展;2005年07期

6 趙國先;李娜;宋海彬;馬可為;;褪黑素對動物的免疫調節(jié)作用[J];中國飼料;2008年15期

7 代國杰;朱建津;高琳琳;單立娟;;褪黑素對小鼠抗氧化作用的影響[J];食品工業(yè)科技;2010年03期

8 張娜;張海軍;楊榮超;黃韞宇;郭仰東;;褪黑素及其在植物中的功能研究進展(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2012年09期

9 徐芳;周海鵬;郭早霞;于宏安;袁玉川;鞏智剛;王玉華;;植物褪黑素及其抗逆性研究[J];基因組學與應用生物學;2013年02期

10 劉淑英;齊景偉;趙懷平;徐斯日古楞;齡南;劉志楠;;不同光照條件下褪黑素對雞鴨鵪鶉外周血淋巴細胞及其亞群變化的影響[J];中國獸醫(yī)科學;2006年04期

相關會議論文 前10條

1 石瓊;孫儒泳;張崇理;許榮昆;;人體中褪黑素的生理作用[A];中國動物科學研究——中國動物學會第十四屆會員代表大會及中國動物學會65周年年會論文集[C];1999年

2 賈嬌;楊紅;;褪黑素及褪黑素能類藥物臨床應用的研究進展[A];中華醫(yī)學會第十次全國精神醫(yī)學學術會議論文匯編[C];2012年

3 葉曉華;懷佳萍;孫學成;徐曉;吳建勝;;褪黑素通過調節(jié)白介素22改善重癥急性胰腺炎相關性肺損傷[A];2013第六屆浙江省消化病學術大會論文匯編[C];2013年

4 袁崇剛;施英唐;何令;;持續(xù)光照和褪黑素對小鼠骨髓細胞周期的影響[A];動物學專輯——上海市動物學會2000年年會論文集[C];2000年

5 劉志民;劉志民;趙瑛;陸祖謙;沈玉美;談雯;彭樹勛;;褪黑素受體在體內分布及信息傳導通路的研究[A];中華醫(yī)學會第六次全國內分泌學術會議論文匯編[C];2001年

6 徐峰;王芳;李經(jīng)才;;褪黑素睡眠調節(jié)作用的神經(jīng)機制[A];中國生理學會肥胖的臨床與基礎暨神經(jīng)免疫內分泌學術研討會論文摘要匯編[C];2003年

7 何穎;李經(jīng)才;;褪黑素對學習、記憶的作用研究進展[A];2004全國時間生物醫(yī)學學術會議論文集[C];2004年

8 邱旭升;邱勇;陳暉;孫旭;鄧亮生;鄭振耀;;青少年特發(fā)性脊柱側凸患者褪黑素信號傳導通路的初步研究[A];第八屆全國脊柱脊髓損傷學術會議論文匯編[C];2007年

9 吳建勝;懷佳萍;邵穎穎;孫學成;金尹;黃智銘;;褪黑素通過調節(jié)細胞內鈣穩(wěn)態(tài)改善急性壞死性胰腺炎[A];2012年浙江省內科學年會論文集[C];2012年

10 王衛(wèi)民;肖國民;裘五四;吳建躍;程軍;姜啟周;徐海松;張眉;方蓉;;顱腦損傷昏迷患者血清褪黑素變化的臨床研究初步報告[A];2009年浙江省神經(jīng)外科學術年會論文匯編[C];2009年

相關重要報紙文章 前10條

1 方舟子 留美學者，生物化學博士;褪黑素究竟有多神奇？[N];經(jīng)濟觀察報;2007年

2 蘋果;未成年人不宜服褪黑素治失眠[N];中國婦女報;2012年

3 李玉霞;“褪黑素”保健品不要隨便吃[N];中國人口報;2004年

4 中國醫(yī)學科學院藥物研究所教授　張均田;含褪黑素保健品的功效[N];光明日報;2002年

5 ;褪黑素安全否看看專家怎么說[N];健康報;2002年

6 美國北達科他大學醫(yī)學院 任駿 張曉;褪黑素：現(xiàn)狀與前景[N];健康報;2002年

7 任駿 張曉;不必濫用褪黑素[N];科技日報;2002年

8 本報記者 黃萱;“褪黑素”到底是什么[N];人民政協(xié)報;2002年

9 本文由香港麥迪信醫(yī)學出版有限公司供稿;褪黑素長期服用安全嗎？用于兒童可靠嗎？[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2003年

10 主任醫(yī)師 呂斌;褪黑素使用過量會影響生育[N];衛(wèi)生與生活報;2006年

相關博士學位論文 前10條

1 蔣婷婷;褪黑素對糖尿病視網(wǎng)膜病變的保護作用及機制研究[D];復旦大學;2014年

2 郭攀;褪黑素保護鎘暴露所致肝毒性效應的機制探討[D];第三軍醫(yī)大學;2015年

3 李吉國;褪黑素對牙髓炎TLR4、NF-κB調節(jié)機制的相關研究[D];第四軍醫(yī)大學;2015年

4 徐永鵬;褪黑素對1-溴丙烷引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷保護作用及機制研究[D];山東大學;2016年

5 唐立;褪黑素在實驗性主動脈瘤模型中的應用及其機制研究[D];南京大學;2015年

6 王日雄;基于胃癌血管生成的褪黑素核受體作用靶點研究[D];福建醫(yī)科大學;2014年

7 龐云渭;褪黑素抑制牛卵母細胞及體外受精胚胎氧化損傷的作用機制[D];中國農業(yè)科學院;2016年

8 李孟奇;番茄中油菜素內酯緩解氧化鋅納米顆粒脅迫及褪黑素在硒誘導鎘脅迫抗性中的作用機理研究[D];浙江大學;2016年

9 須文;褪黑素在調控番茄耐熱性中的作用及機制[D];浙江大學;2016年

10 黃海;褪黑素對外視網(wǎng)膜神經(jīng)元信號傳遞的調制[D];中國科學院研究生院（上海生命科學研究院）;2005年

相關碩士學位論文 前10條

1 王江波;褪黑素、鈣調蛋白在特發(fā)性脊柱側凸模型中的相互作用[D];福建醫(yī)科大學;2015年

2 馬賽君;線粒體凋亡途徑參與褪黑素誘導胃癌細胞凋亡[D];福建醫(yī)科大學;2015年

3 趙景新;血液透析患者褪黑素水平與氧化應激、炎癥狀態(tài)及睡眠質量相關性分析[D];河北醫(yī)科大學;2015年

4 劉帥;褪黑素對缺氧缺血所致的新生大鼠未成熟腦白質損傷的干預作用[D];鄭州大學;2015年

5 胡奇珍;褪黑素抑制酒精性脂肪肝的動物實驗研究[D];安徽醫(yī)科大學;2015年

6 毛琳;不同尺寸納米三氧化鎢致小鼠肝腎毒性研究以及褪黑素的保護作用[D];華中師范大學;2015年

7 張笑哲;褪黑素對氧化應激條件下ARPE-19細胞與人臍靜脈內皮細胞共培養(yǎng)體系的作用研究及機制探討[D];復旦大學;2014年

8 肖志勇;新型褪黑素受體激動劑Neu-240改善帕金森模型大小鼠運動功能損傷[D];南華大學;2015年

9 胡春利;褪黑素通過Reelin信號通路對Aβ_(1-42)介導的神經(jīng)退行性變的保護作用[D];遼寧醫(yī)學院;2015年

10 李偉;外源褪黑素對超低溫冷凍小鼠成熟卵母細胞發(fā)育潛力的影響[D];四川農業(yè)大學;2015年

，

本文編號：1710609