摘要：以周口农科院提供周-10品系小麦种子为材料，首先用不同浓度LaCl3处理，统计分析小麦根尖生长状况。然后分别提取CK组及不同浓度的处理组DNA，采用RAPD技术进行扩增，进行基因DNA多态性分析。结果表明：①浓度大于0.5mM的LaCl3处理会抑制小麦根长的生长，浓度为1.5mM的LaCl3处理达到显著抑制；②在处理组和对照组中不同引物产生显著的多态性；③La3+的浓度与小麦根的生长呈负相关关系。本实验说明稀土元素La3+影响其基因稳定性和相关基因表达，从而抑制植物根部生长。

关键词：LaCl3RAPD小麦基因稳定性

La3+ effect on the Stability of the Wheat Root of DNA analysis Based on RAPD Technology

Abstract: Zhoukou-10 strains of wheat seeds (provided by Zhoukou academy) was treated by different concentration of LaCl3. Firstly, study and analyze the growth status of the wheat root. Then genome DNA extracted from treatment group and control group. RAPD was used to analyze genome DNA polymorphism. The results showed as fellow: ① > 0.5mM LaCl3 inhibited the growth of wheat root, 1.5Mm LaCl3 affected significantly; ②Significant polymorphism was found between treatment group and control group in different primer; ③there was negative relation between the concentration of LaCl3 and the wheat root growth. This study suggested that high concentration of La3+ might affect the genetic stability and the expression of related genes, thus to inhibit wheat root growth.

Key Word:  LaCl3 ; RAPD ; wheat； Gene stability

目录

摘要： 1

前言 2

1材料与方法 3

1.1材料及药品 3

1.2实验方法 3

1.2.1小麦种子萌发及生根处理 3

1.2.2根长统计 3

1.2.3DNA提取 3

1.2.4RAPD随机引物扩增 4

2结果 5

2.1跟长统计结果 5

2.2RAPD检测结果 7

3讨论： 9

3.1La3+对小麦根部生长具有抑制作用 9

3.2高浓度La3+增加小麦基因组DNA的不稳定性 11

参考文献 13

基于RAPD技术分析La3+对小麦根尖DNA稳定性的影响

前言

中国是当前世界最大的小麦生产国，也是当前世界上最大的小麦进口国和消费国[1]。小麦在中国是仅次于水稻及玉米的第三大的粮食作物,在农业的生产中占有特别重要的地位[2]。但是我国生产的小麦在很大程度仅能满足内需，小麦品质和主要的生产国相比较有相当大的差距，竞争力在国际市场上相对较弱[3]。不过，近年来我国小麦的品质有明显提高，小麦品种的品质有了很大幅度上的改善。优质小麦品种的推广，打破我国长期以来强筋和弱筋类型的小麦品种少，并且基本上依赖进口，中间类型的小麦品种多，及强筋类型不强、弱筋类型不弱的状况。同时，经过较长时期的辛苦研究和积累，我国小麦的栽培技术也有较大水平的提高，已经成功研究出并推广了小麦优质、高产、节水、旱地小麦、稻茬麦栽培的配套应用技术[4]。但是我国在小麦新品种的培育中还有许多问题。总的来说,组织形式落后，不适合当今现状,育种单位多,规模小过于分散,并且缺乏有效的合作,材料和信息的交流也不畅,极大的影响工作的质量和效率。与此同时在审定新品种中对品质和抗性把握的不切合实际,影响了一些确实有潜力的新品种通过审定[5]。植物的根系不仅是吸收养分和水分的重要器官，也是激素氨、基酸等微量活性物质进行合成与转化的重要器官。任何植物的生长发育都离不开根，因此对小麦的研究必须要从根尖开始[6]。金属元素对小麦生长有非常大的影响，比如适量的锌可以促进小麦的生长、分蘖的进行[7]。硒可以提高小麦叶片内SOD活性，促进小麦的生长[8]。铁与叶绿素的合成有关,还是某些酶和蛋白质的重要组成成分,参与植物体内氧化-还原反应和碳水化合物的合成[9]。有研究发现镧元素具有调节细胞膜的通透性,抑制色素和糖的外渗,促进根对磷元素的吸收利用,促进根的生长发育等生理功能[10]。镧离子还可以对TaqDNA聚合酶的立体构象产生影响，不仅能对酶的DNA复制活性产生改变，也可引起DNA复制时发生碱基的错配,较低浓度时，La3+与核酸链上的PO2-基团发生键合,使碱基堆积作用增强；适当增大浓度，La3+与核酸链上的PO2-基因和鸟嘌呤N-7位发生螯合，对A-T碱基对造成微扰；当继续增大La3+的浓度时，DNA的结构即发生较大的改变，G-C、A-T碱基对的吸收峰发生明显位移[11]。