阿特拉津脅迫下苜蓿菌根轉(zhuǎn)錄組分析.pdf

1、叢枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF)能夠與超過80％的陸生植物的根部共生在一起，形成嵌合的器官-菌根。AMF作為宿主植物根系的延伸，可以增強(qiáng)植物的營(yíng)養(yǎng)吸收，促進(jìn)植物生長(zhǎng)并減輕土壤污染物的毒性。在共生的狀態(tài)下，AMF賦予植物許多優(yōu)良的特性，例如更好的營(yíng)養(yǎng)供給，能夠克服多種生物/非生物脅迫。本文選取的AMF為摩西球囊霉（Funneliformis mosseae），在東北地區(qū)土壤中分布廣泛并在土壤

2、微生物群落中為優(yōu)勢(shì)物種，經(jīng)過前期試驗(yàn)驗(yàn)證可以得知菌根化的植物對(duì)土壤中阿特拉津有較好的降解效果。
　　所選用的宿主植物-紫花苜蓿(Medicago sativa)為阿特拉津敏感物種，在AMF的協(xié)助下能夠在阿特拉津環(huán)境中正常生長(zhǎng)，選用苜蓿做宿主植物還可以排除植物對(duì)農(nóng)藥的吸收而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。紫花苜蓿是模式生物蒺藜苜蓿（Medicagotruncatula）的至近親，為分子水平揭示農(nóng)藥降解提供了基礎(chǔ)。
　　為進(jìn)一步揭示叢枝菌根對(duì)土壤

3、中阿特拉津降解的分子機(jī)制，本文采用三室培養(yǎng)體系及轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)研究了在阿特拉津脅迫下，紫花苜蓿與摩西球囊霉形成的叢枝菌根中差異表達(dá)的基因。結(jié)果表明苜蓿與摩西球囊霉能夠良好共生在一起，菌根侵染率在阿特拉津脅迫下能夠達(dá)到80％以上，并能夠降解側(cè)室中的農(nóng)藥，其中阿特拉津降解率最高達(dá)到74.65％（包含自然條件下的降解）;根據(jù)降解效果、侵染率，選取最佳一組中不同分室的菌根進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，共得到33948條基因，其中差異表達(dá)基因2060條，上調(diào)表

4、達(dá)且差異顯著的基因172條，其功能分別屬于分子過程及其他蛋白;鋅指蛋白;胞內(nèi)胞外酶;結(jié)構(gòu)蛋白;抗逆境、疾病蛋白;電子傳遞蛋白;植物生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)蛋白。在阿特拉津脅迫下，菌根一方面提高苜蓿對(duì)阿特拉津的抗性，一方面提高漆酶和谷胱甘肽過氧化物酶等胞外酶的活性來(lái)降解土壤中的阿特拉津，這為真菌-植物聯(lián)合法降解土壤中阿特拉津提供了理論依據(jù)。土壤中酶活性測(cè)定結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中胞外酶結(jié)果部分吻合，可以進(jìn)一步驗(yàn)證本設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。挑選十個(gè)基因通過RT-PCR