硫对拟南芥气孔运动的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1. 研究意义

近年来，全球变化导致例如高温、长期干旱等极端天气频发，而这些不利条件严重影响了作物产量 (lobell et al., 2014)。为优化不同环境条件下的资源和能源分配，植物通常可以接收不同的环境信号，并将其整合到生理过程中。这种机制使得植物可以以生物量为代价来抵御外界胁迫。而植物中气孔导度的调节便是其协调自身生长与外界胁迫的典型代表 (rosenberger and chen, 2018)。而近年来由于化石燃料的燃烧，大气中的so₂大幅上升，而后经酸雨返回土壤，对植物体可能形成胁迫。且硫作为植物的中量元素，在植物体内也有重要的作用。明确不同硫浓度条件下植物生长指标的变化，以及长期和短期处理下对植物气孔运动的影响，有助于深入了解硫对植物体的具体作用。而将与硫相关的突变体进行筛选则有助于我们了解硫对植物作用时起相关作用的基因，甚至深入研究后我们可能会发现硫浓度的变化信号如何在植物中传递以及具体的相关基因。基于这些结果和前人的相关结论，可以尝试完善硫对气孔运动作用的信号机制，加深我们对其作用过程的理解。

2. 国内外研究进展

2. 研究的基本内容和问题

1. 研究目标

探究长期和短期改变硫浓度对拟南芥气孔运动的影响，以及可能与此过程中信号传递有关的基因。

2. 研究内容

3. 研究的方法与方案

1. 研究方法

拟南芥种植采用水培法。将拟南芥种子在质量体积浓度为60-90%的酒精中浸泡10-30min后于温度0-4℃和黑暗条件下处理3-4天。之后在无菌的ms固体培养基中点种，置于培养箱内生长为根长2cm以上的幼苗。之后将幼苗移至液体培养液中培养，在第一周2-3天更换一次培养液，之后至少一周更换一次培养液。

由于气孔运动时，叶片的蒸腾作用发生变化，使叶片热量损失程度随之改变，最终叶表温度发生变化。故气孔导度可利用红外热成像仪间接测定，且最大程度的保持叶片真实状态。

4. 研究创新点

前人对硫对拟南芥的影响研究较少，且现有的实验都是将气孔从叶片离体后进行研究。

这种实验方法从不同程度上损伤了气孔，使实验结果不能很好的还原气孔受硫影响下的真实变化情况。

本研究利用红外热成像技术，在无伤条件下很好的估测了气孔运动，使测得的数据更加真实有效，对于更深入研究硫对拟南芥影响中的机制有重要的作用。

5. 研究计划与进展