梅花（Prunus mume Sieb.＆Zucc.）作為傳統(tǒng)名花,深受國人喜愛。梅花自古栽培分布于黃河以南,在更北地區(qū)種植則受低溫的限制�；诔掷m(xù)的耐寒品種選育和區(qū)域試驗工作,對梅花耐寒機制的研究不斷深入,但梅花響應越冬低溫脅迫的分子機理尚不明確。本研究對7個梅花品種進行了多年多區(qū)域的田間評價,對4個梅花品種進行了低溫脅迫生理實驗,在此基礎(chǔ)上選擇‘送春’為材料,在三個試驗點的越冬時期三個時間點分別取樣進行了轉(zhuǎn)錄組學研究,系統(tǒng)闡述了梅花越冬過程中響應低溫脅迫的生理變化及基因表達模式。主要結(jié)果如下:（1）田間評價結(jié)果表明,參試遠緣雜交品種中‘燕杏’梅耐寒性最強（-31.4℃）,‘送春’（-29.1℃）、‘豐后’和‘淡豐后’次之,‘美人’梅耐寒性最弱。低溫脅迫生理實驗表明,‘送春’、‘美人’梅、‘三輪玉蝶’和‘小紅朱砂’的耐寒性依次減弱。脅迫過程中,‘送春’的相對電導率和MDA含量都低于‘小紅朱砂’,表明耐寒性強的品種膜損傷程度更低。梅花可通過提高細胞可溶性糖含量和保護酶（SOD、POD和CAT）活性響應低溫脅迫。（2）選擇耐寒性較強且在三個試驗點越冬表現(xiàn)有差異的‘送春’為材料測序,進行秋... 

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號對照表
1 引言
    1.1 植物耐寒性時空動態(tài)變化
        1.1.1 時間序列上植物越冬的冷鍛煉/脫鍛煉過程
        1.1.2 空間分布上植物對不同環(huán)境的冷適應
    1.2 植物響應冷脅迫的分子機理
        1.2.1 植物感知冷信號
        1.2.2 參與冷信號轉(zhuǎn)導的信使分子
        1.2.3 ICE-CBF低溫信號途徑
        1.2.4 不依賴于CBF的低溫信號途徑
        1.2.5 冷響應基因的研究
    1.3 應用轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)研究植物低溫脅迫響應
        1.3.1 轉(zhuǎn)錄組學研究的試驗設計
        1.3.2 低溫誘導的轉(zhuǎn)錄變化
    1.4 梅花耐寒性研究進展
        1.4.1 梅花耐寒性特點
        1.4.2 梅花耐寒機制的研究
    1.5 梅花的北移馴化和區(qū)域試驗
        1.5.1 歷史時期梅花的分布范圍及北移馴化的嘗試
        1.5.2 耐寒梅花品種在“三北”地區(qū)的區(qū)域試驗
    1.6 研究目的、意義、內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.6.1 研究目的和意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
        1.6.3 研究技術(shù)路線
2 梅花品種的耐寒性評價和對低溫脅迫的生理響應研究
    2.1 材料與方法
        2.1.1 試驗點基本情況
        2.1.2 試驗材料
        2.1.3 田間試驗方法
        2.1.4 低溫脅迫下梅花的生理響應實驗方法
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 各試驗點梅樹越冬的田間評價
        2.2.2 人工控制條件下梅花對低溫脅迫的生理響應
    2.3 討論
        2.3.1 梅花在“三北”地區(qū)的露地越冬
        2.3.2 低溫脅迫對梅花生理指標的影響
        2.3.3 ‘送春’在北京、赤峰、公主嶺三地的越冬性差異
    2.4 小結(jié)
3 基于RNA-seq的梅花響應低溫脅迫的基因表達模式研究
    3.1 材料與方法
        3.1.1 試驗材料
        3.1.2 試驗點基本情況
        3.1.3 試驗點的日溫度測定
        3.1.4 取樣點選擇
        3.1.5 取樣部位與方法
        3.1.6 測序流程與方法
        3.1.7 差異表達基因分析方法
        3.1.8 轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)的RT-qPCR驗證實驗
        3.1.9 室內(nèi)控制條件下梅花ICE和 CBF基因低溫響應的表達分析
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 越冬期間的日溫度變化
        3.2.2 差異表達基因的比較分析
        3.2.3 差異表達基因的GO富集分析
        3.2.4 差異表達基因的KEGG通路富集分析
        3.2.5 冷鍛煉和脫鍛煉時期低溫脅迫響應的關(guān)鍵基因鑒定與分析
        3.2.6 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的RT-qPCR驗證
    3.3 討論
    3.4 小結(jié)
4 梅花TIFY家族的全基因組鑒定和低溫響應分析
    4.1 材料與方法
        4.1.1 多物種TIFY基因家族成員鑒定
        4.1.2 系統(tǒng)進化分析
        4.1.3 基因結(jié)構(gòu)和Motif分析
        4.1.4 染色體定位
        4.1.5 基因復制分析
        4.1.6 基于RNA-seq的梅花TIFY基因在不同組織和低溫逆境的表達分析
        4.1.7 基于RT-qPCR的梅花JAZ基因低溫響應的表達分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 梅花和擬南芥、蘋果、杏的TIFY基因家族的成員鑒定
        4.2.2 梅花和擬南芥、蘋果、杏的TIFY系統(tǒng)進化分析
        4.2.3 梅花TIFY基因結(jié)構(gòu)和保守基序分析
        4.2.4 梅花TIFY基因染色體定位和基因復制分析
        4.2.5 基于RNA-seq的梅花TIFY基因在不同器官中的表達分析
        4.2.6 基于RNA-seq的梅花TIFY基因表達分析
        4.2.7 基于RT-qPCR的梅花JAZ基因在低溫脅迫下的表達分析
    4.3 討論
    4.4 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 特色與創(chuàng)新點
    5.3 展望
參考文獻
個人簡介
第一導師簡介
第二導師簡介
獲得成果目錄清單
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[5]低溫誘導栽培番茄、多毛番茄和類番茄茄的轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 陳宏宇.東北農(nóng)業(yè)大學 2015
[6]野生百合卷丹（Lilium lancifolium）響應低溫信號的分子機制研究[D]. 王晶懋.北京林業(yè)大學 2015
[7]梅花脫水素基因家族的克隆與功能分析[D]. 杜棟良.北京林業(yè)大學 2013
[8]川、滇、藏、黔野梅種質(zhì)資源調(diào)查和梅花抗寒品種區(qū)域試驗的研究[D]. 李慶衛(wèi).北京林業(yè)大學 2010
[9]抗寒梅花品種區(qū)域試驗及離體培養(yǎng)的研究[D]. 張秦英.北京林業(yè)大學 2004



本文編號：3693377