摘 要

敌草隆是稻田广泛使用的除草剂，但是使用过度会污染环境以及降低水稻的产量。研究报道，植物激素茉莉酸能够提高作物对生物或非生物胁迫的抗性，但对农药抗性方面的研究比较少，因此，本论文考察了外源施用茉莉酸对敌草隆水稻毒性的影响。具体研究内容如下：

（1）设置敌草隆处理组、敌草隆和茉莉酸处理及其相应对照组，通过考察其生长情况、总叶绿素含量、可溶性蛋白含量和丙二醛（MDA）含量的测定研究外源茉莉酸对敌草隆毒性影响，结果表明，茉莉酸能够有效缓解敌草隆对水稻的毒性；

（2）采用茉莉酸突变体材料探究茉莉酸缓解敌草隆胁迫机制。在此之前，对突变体进行验证，考察其是否为纯合子，对其之后的性状考察至关重要。因此，本实验通过T-DNA插入获取水稻茉莉酸突变体，提取突变体DNA并设计引物配对进行PCR验证，鉴定出能够稳定遗传的纯合子突变体23323在此基础上利用纯合型的水稻突变体考察敌草隆胁迫下水稻生理和响应体系的变化情况，以获得能够解除敌草隆胁迫性的纯合突变体，将其土培传代。

关键词：水稻 茉莉酸 T-DNA 突变体 敌草隆

THE STUDY ON THE IDENTIFICATION OF JAMONATE-DEFITIVE MUTANTS AND THE EFFECT OF JAMONATE ON THE STRESS OF DIURON

Abstract

Diuron is a herbicide widely used in rice fields for weeding, but its excessive residues could pollute the environment and reduce rice yield. It has been reported that jasmonic acid, a plant hormone, can improve the resistance of crops to biotic or abiotic stress, however, there are few studies about pesticide resistance. Therefore, the effect of exogenous jasmonic acid on the diuron toxicity of rice was investigated in this paper. The specific contents of the study are as follows:

1. Set up diuron treatment group, diuron and jasmonic acid treatment group and corresponding control group. The effects of exogenous jasmonic acid on the toxicity of diuron were studied by investigating its growth, total chlorophyll content, soluble protein content and malondialdehyde (MDA) content. The results showed that jasmonic acid could effectively alleviate the toxicity of diuron to rice.

2. Jasmonic acid mutant material was used to explore the mechanism of jasmonic acid to alleviate the diuron stress. Before this, it is very important to verify the mutant and investigate whether it is homozygous or not, and it is very important to investigate the subsequent traits of the mutant. Therefore, rice jasmonic acid mutants were o btained by T-DNA insertion, extracting mutant DNA and designing primer pairing forPCR verification. On this basis, the homozygous mutant 23323, which can be inherited stably, was identified to investigate the changes of rice physiology and response system under diuron stress by using the homozygous rice mutant, in order to obtain the homozygous mutants which could relieve the stress of diuron and subculture them in soil.

Keywords: rice; jasmonic acid; T-DNA; mutant; diuron

目 录

摘要…………………………………………………………………………………………… I

ABSTRACT…………………………………………………………………………………… II

第一章 绪论 1

1.1 文献综述 1

1.1.1 敌草隆的理化性质、作用机理及生态毒性 1

1.1.2 茉莉酸的性质、生物合成及对水稻的生长调节作用 3

1.2 突变体鉴定 4

1.2.1 突变体及突变方法概述 4

1.2.2 T-DNA插入突变体的原理 5

1.2.3 突变体鉴定 5

1.3 选题目的及意义 6

第二章 试剂和方法 8

2.1 试剂 8

2.2 主要仪器 8

2.3 水稻种植 9

2.4 加药处理 10

2.5 水稻生理指标和抗氧化指标的测定方法 11

2.5.1 粗酶液的提取 11

2.5.2 总叶绿素含量的测定方法 11

2.5.3 可溶性蛋白含量的测定 11

2.5.4 丙二醛（MDA）含量的测定 12

2.6 水稻DNA的提取 13

2.7 DNA浓度及纯度的测定 13

2.8 PCR鉴定 14

2.8.1 琼脂糖凝胶的配制 14

2.8.2 T-DNA插入突变的确证 14

第三章 结果与讨论 16

3.1 外源茉莉酸处理下水稻对DU胁迫的生理指标和抗氧化指标变化 16

3.1.1 水稻总叶绿素含量的变化 16

3.1.2 水稻可溶性蛋白含量的变化 17

3.1.3 水稻丙二醛（MDA）含量的变化 17

3.2 水稻突变体的来源 18

3.3 水稻DNA的浓度和纯度 19

3.4 水稻茉莉酸突变体的鉴定 20

第四章 全文总结 25

参考文献 26

致谢 29

绪论

农药是指在农业生产过程一项特殊的生产原料，主要用来防治病虫害以及调节植物生长发育，是一类含有毒性的化学药剂。随着农业的发展，农药已经成为农业生产中的一个重要环节，发挥着举足轻重的作用。中国目前仍是地少人多的状态，为了满足国内粮食需求，最直接简单增加粮食产量的方式是增加单位面积的产量，这其中农药就发挥了极其重要的作用^[1]。水稻是我国乃至全世界最重要的粮食作物之一，但水稻产量和品质受环境因素影响很大，杂草就是其中之一，因此稻田杂草防治极其重要。杂草清除有多种方法，其中，化学除草（喷施除草剂）是目前最经济有效的方法，敌草隆便是其中使用较多的一种除草剂。

敌草隆的理化性质、作用机理及生态毒性

敌草隆（Diuron，DU），是一种使用广泛的取代脲类除草剂，易溶于热酒精，大鼠急性经口毒性LD₅₀为3400mg/kg，190℃以上高温以及强酸强碱条件下易分解^[2,3]。其化学式如图1-1所示。

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