【摘要】：地楓皮(Illicicum difengpi K.I.B.et K.I.M)是喀斯特石山特有植物,主要生長(zhǎng)在喀斯特山頂?shù)穆銕r及半裸巖山上,能適應(yīng)山頂極端惡劣的生存環(huán)境。本研究以地楓皮種子和幼苗為材料,研究水分脅迫(土壤相對(duì)含水量范圍為10%~90%,相差10%為一個(gè)梯度)對(duì)其種子萌發(fā)和早期幼苗生長(zhǎng)的影響,以及后期幼苗響應(yīng)干旱脅迫(70%~80%為對(duì)照,40%~50%、10%~20%為脅迫處理)的生理生態(tài)適應(yīng)性,并提取葉片RNA,利用Illumina Hi Seq平臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。之后對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行分析,包括GO功能注釋、KEGG通路注釋以及不同處理之間差異表達(dá)基因的分析,從而篩選出可能與地楓皮抗旱耐受調(diào)節(jié)相關(guān)的大量基因的信息。研究的主要結(jié)果如下:1.地楓皮種子在40%~90%土壤含水量范圍內(nèi)均能萌發(fā),但萌發(fā)率各不相同,其中60%和70%相對(duì)土壤含水量下的種子萌發(fā)率最高。土壤含水量低于40%不能萌發(fā),但水分脅迫解除后,種子能夠快速萌發(fā)。2.地楓皮早期幼苗在40%~100%土壤含水量范圍內(nèi)均可生長(zhǎng),其中其株高、葉片數(shù)、冠幅、根數(shù)以及各部分生物量均隨土壤含水量的降低呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。其中70%相對(duì)土壤含水量為最適水分條件,同時(shí)地上和地下部分積累的生物量及總生物量也最多。3.地楓皮幼苗在受到干旱脅迫時(shí),其凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)光合參數(shù)均會(huì)顯著下降,胞間CO2濃度(Ci)先降后升;葉綠素a(Chla)、葉綠素b(Chlb)含量顯著下降,水分脅迫處理的Car/Chl(a+b)均顯著高于對(duì)照。脯氨酸和可溶性糖含量隨著水分脅迫強(qiáng)度加大呈顯著增加。土壤含水量從70%~80%到40%~50%,最后降低至10%~20%的過程中,SOD和POD的活性持續(xù)顯著增強(qiáng)。MDA含量只在土壤含水量為10%~20%時(shí)顯著增加。4.獲得的Unigene與NR、String、Swissprot、KEGG、Pfam數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì),各數(shù)據(jù)庫基因比對(duì)數(shù)分別為38938、13493、15198、22823、19398。與NR數(shù)據(jù)庫比對(duì)中,物種類別比對(duì)率最高的是葡萄屬(Vitis vinifera)。Unigene的COG功能分類將所有的Unigene被劃歸為26個(gè)不同的功能類別,其中通用功能和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制功能基因最多。轉(zhuǎn)錄組的KEGG注釋將所有Unigene注釋到379個(gè)通路中。5.差異表達(dá)基因的分析表明,兩兩處理互相對(duì)比共有的顯著差異基因有124個(gè),其中有28個(gè)基因表現(xiàn)為持續(xù)顯著上調(diào),其余96個(gè)基因?yàn)槌掷m(xù)顯著下調(diào)。70%~80%與10%~20%對(duì)比顯著差異表達(dá)基因最多,為4451個(gè);其次為70%~80%與40%~50%兩組對(duì)比,有差異表達(dá)基因2489個(gè);40%~50%和10%~20%對(duì)比差異表達(dá)基因最少,為753個(gè)。6.通過SSR分析共獲得16218個(gè)SSR,其中單堿基重復(fù)最多,有8644個(gè)。SNP分析表明9個(gè)樣品SNP數(shù)量按以下順序70%~80%(1-3)、40%~50%(1-3)、10%~20%(1-3)分別為88707、93711、68072、61398、77649、66656、79726、84947、75883。7.通過對(duì)樣品間差異表達(dá)基因的分析,篩選出5類(b ZIP、DREB、MYB/MYC、NAC、WRKY)與其抗旱相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子類基因79個(gè),2個(gè)持續(xù)顯著上調(diào)且高豐度表達(dá)的IV類幾丁質(zhì)酶基因,以及6個(gè)3-磷酸甘油醛脫氫酶基因。這些基因均有可能參與了地楓皮響應(yīng)干旱脅迫的調(diào)節(jié)過程。
【學(xué)位授予單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：Q943.2;Q945.78
【圖文】：

3.2 干旱脅迫對(duì)地楓皮幼苗生理指標(biāo)的影響3.2.1 干旱脅迫對(duì)幼苗光合參數(shù)的影響如圖 6 所示，隨著干旱程度的加深，地楓皮幼苗葉片的凈光合速率（Pn）顯著下降，40%~50%土壤含水量的 Pn 顯著大幅下降，只有 0.095μmol·m-2·s-1，且當(dāng)土壤含水量降至 10%~20%時(shí)光合速率為負(fù)值。同時(shí)氣孔導(dǎo)度（Gs）和蒸騰速率（Tr）均隨土壤含水量的降低表現(xiàn)為持續(xù)下降趨勢(shì)。而胞間 CO2濃度(Ci)則表現(xiàn)為先降后升的趨勢(shì)。A B

不同水分脅迫下地楓皮幼苗的光合色素含量

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本文編號(hào)：2718299