一、选题依据及意义人参(Panax ginseng C.A.Mey.)为五加科多年生宿根植物,是我国传统名贵中草药。
人参忌连作特性很强,栽参后的田地10~20年内无法重复利用,同一块地连续栽种的人参会出现较多病害,严重影响种植人参的表观品质和内在品质。
许多参农为了持续发展人参产业,采用伐林栽参这种对环境及生态多样性会造成严重破坏的生产方式,给以后产区生态环境的恢复增加了额外的难度。
人参的连作障碍限制了我国人参产业的发展,也浪费了宝贵的土地资源。
目前为减少连作障碍给生产带来的影响,通常采用喷施农药,增施肥料,土壤灭菌等常规方法,但对于人参这种连作障碍不完全明确的中药而言,为减弱连作障碍的影响而随意加大肥料或农药的使用量不仅增加了生产成本,使得农药残留超标,甚至还会对产区环境造成进一步的破坏。
根据目前已有研究,本课题拟研究过表达人参WRKY7基因的转基因拟南芥与正常拟南芥在人参自毒物质苯甲酸胁迫下,在表型与各项生理指标上的不同,验证本课题组前期发现的在苯甲酸胁迫下表达量显著上升的人参WRKY7基因的生理功能,应用分子生物学技术检测相关数据,探究人参WRKY7基因在苯甲酸胁迫过程中的生理作用,为阐明人参化感自毒作用与连作障碍机制提供研究思路,进而为科学降低人参连作障碍提供解决方法二、研究目标本课题组前期通过分析化感自毒物质苯甲酸诱导下人参转录组数据的差异,发现了大量与人参生长发育、抗病抗逆等密切相关的差异表达基因,并克隆了在人参自毒物质苯甲酸胁迫下表达量显著提高且广泛参与植物响应非生物胁迫过程的WRKY类转录因子基因WRKY7,而后将已克隆的WRKY7基因通过蘸花法导入到拟南芥中,培育出纯系转基因拟南芥。
在此基础上,拟研究转入WRKY7基因的拟南芥对人参自毒物质苯甲酸胁迫的生理响应,验证人参在自毒物质苯甲酸胁迫过程中表达量显著提高的WRKY7基因的生理功能。
三、研究手段拟南芥生长速度快、再生能力强、易转化、占用空间小,是开展基因功能研究中常用的模式植物。
本课题拟通过研究在苯甲酸胁迫下,转基因拟南芥与正常拟南芥在生长、生化等方面指标的异同,比如同条件下反应细胞膜受损程度的丙二醛含量变化、根系活力的不同、在逆境下与调节植物渗透压、提高植物抗逆性密切相关的脯氨酸的含量高低等,来验证WRKY7基因的生理功能,判断WRKY7基因是否参与了人参响应苯甲酸胁迫的分子机制过程。
四、文献综述连作障碍是指在正常栽培管理措施下,同一块地连续种植同种作物造成的产量降低、品质变劣、生长不良、病虫害加剧等现象。
