節(jié)節(jié)麥?zhǔn)且环N危害嚴(yán)重的雜草并且與小麥具有較高的同源性。本研究通過微衛(wèi)星標(biāo)記和形態(tài)學(xué)特征評估了中國40個節(jié)節(jié)麥種群的遺傳多樣性。節(jié)節(jié)麥干重和株高均顯示,節(jié)節(jié)麥不同種群之間具有較高的變異(15.8%)。利用8個引物確定了27個等位基因,每個基因座的平均等位基因為3.37。最大多態(tài)信息含量(PIC)為0.55,平均值為0.20。最大等位基因頻率為1,平均為0.80。聚類分析將節(jié)節(jié)麥的分為不同組,基因多樣性值為0-0.63,表明這些種群間的遺傳差異明顯,這將為小麥育種提供重要的遺傳信息。節(jié)節(jié)麥具有在鹽漬土壤等邊緣地區(qū)生長的潛能,并與小麥競爭。本研究利用生理特性:植株高度(cm)、地上部分干重(g)、葉片中Na~+和K~+濃度以及微衛(wèi)星標(biāo)記,探討了節(jié)節(jié)麥種群的遺傳多樣性和耐鹽性。結(jié)果顯示,在鹽脅迫顯著影響種群的生理特性,一些種群在鹽脅迫下保持較低的鈉離子濃度;鈉離子濃度和鹽脅迫呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān);鹽脅迫相關(guān)分子標(biāo)記顯示出了多態(tài)性,聚類分析結(jié)果把40個種群分為多個不同組,表明了種群間存在多樣性;在不同的鹽度脅迫下,AeHKT1;4和AeNHXI的表達(dá)水平和鈉離子濃度可用來建立模型來闡述節(jié)節(jié)麥中鈉離子的轉(zhuǎn)運。結(jié)果表明,鹽脅迫處理(50和200 mm)時,AeHKT1;4和AeNHXI的表達(dá)水平顯著升高,而在對照條件下,AeHKT1;4在根中能表達(dá),AeNHXI在葉片中能夠表達(dá)。與對照條件相比,在根中,AeHKT1;4的表達(dá)水平在50 mm鹽度脅迫下和在200 mm鹽度脅迫下分別顯著增加1.7倍和4.7倍。AeNHXI在50 mm鹽度脅迫下和200 mm鹽度脅迫下在根中的表達(dá)水平分別是對照組的1.6倍和4.6倍。結(jié)果表明,在鹽度脅迫條件下,AeHKT1:4和AeNHX1通過調(diào)節(jié)節(jié)節(jié)麥中鈉離子轉(zhuǎn)運協(xié)同調(diào)節(jié)鈉離子穩(wěn)態(tài)。在鹽脅迫條件下,AeNHXI將鈉離子隔離成液泡,控制鈉離子從根向葉的遷移。鹽脅迫處理誘導(dǎo)了AeHKT1;4的相對表達(dá)水平,過量的鈉離子從木質(zhì)部卸載到木質(zhì)部薄壁細(xì)胞。干旱脅迫影響作物的生長和發(fā)育。本研究檢測了不同田間持水量對中國節(jié)節(jié)麥(Aegilops tauschii Coss.)種群生物量分配和葉綠素?zé)晒獾挠绊�。中國�?jié)節(jié)麥的干生物量、株高、葉面積(LA)、葉面積比(LAR)、比葉面積(SLA)、根冠比(RSR)在不同的田間持水量水平下波動,隨干旱脅迫水平的增加而降低。數(shù)據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在70-80%田間持水量的水平下,節(jié)節(jié)麥的干生物量和株高為最大,分別為1.71g和15.6cm;在10-20%田間持水量的水平下,節(jié)節(jié)麥的干生物量為最小,分別為0.70g和12.7cm。在50-60%的田間持水量水平下,根部組織與地上組織的比值最大(0.72g),在10-20%的田間持水量水平下,根部組織與地上組織的比值最小(0.60g)。同樣,在LAR和SLA中,最大值(111.67 cm、175.45 cm和433.59 g)出現(xiàn)在70-80%的田間持水量水平,最小值(68.78 g、42.02 g和86.32 g)出現(xiàn)在10-20%的田間持水量水平。干旱脅迫也會影響光適應(yīng)狀態(tài)下的最大熒光(Fm),并對PSII的最大量子產(chǎn)量產(chǎn)生影響。同樣,qP(光化學(xué)猝滅)和qN(非光化學(xué)猝滅)的值也具有相似的趨勢。實時定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)是一種靈敏、可靠的篩選候選內(nèi)參基因的技術(shù)。目前,關(guān)于節(jié)節(jié)麥內(nèi)參基因篩選和驗證的方面的研究較少。本研究的目的是在不同的非生物脅迫(鹽、干旱、溫度)和發(fā)育階段下評價節(jié)節(jié)麥參考基因表達(dá)的穩(wěn)定性。結(jié)果表明,UBC36和HSP分別是對照和鹽脅迫下最穩(wěn)定的基因。UBC36在干旱脅迫和熱應(yīng)激條件下最穩(wěn)定。硫氧還蛋白YLS在冷應(yīng)激條件下更穩(wěn)定。PP2A和ETIF3分別是節(jié)節(jié)麥幼苗和其他發(fā)育階段最穩(wěn)定的內(nèi)參基因。在節(jié)節(jié)麥非生物脅迫和發(fā)育階段,CAC是最穩(wěn)定的內(nèi)參基因。此外,在不同鹽度和干旱脅迫條件下,NHXI和DRP1的相對表達(dá)水平隨最穩(wěn)定(HSP和UBC36)和最不穩(wěn)定(YLS和ACT)內(nèi)參基因的變化而變化。本研究為節(jié)節(jié)麥在相關(guān)非生物脅迫條件下的耐受機制研究在參考基因方面提供參考。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S451
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
Abbreviations
CHAPTER 1 Literature Review
    1.1 Aegilops tauschii Coss
    1.2 Phylogenetic relationships between Triticum and Aegilops tauschii
    1.3 Aegilops tauschii and genetic diversity
    1.4 Aegilops tauschii and abiotic stresses
    1.5 Aegilops tauschii and salinity stress
    1.6 Aegilops tauschii, drought stress and chlorophyll fluorescence
    1.7 Aegilops tuaschii and candidate references genes
    1.8 Objectives of study
CHAPTER 2 Genetic diversity Aegilops tauschii Coss populations from China by usingSSR markers and morphological traits
    2.1 Introduction
    2.2 Material and methods
        2.2.1 Statistical analysis
    2.3 Results
    2.4 Discussions
CHAPTER 3 Microsatellite-based genetic diversity and synergistic modulation of salinitytolerance genes in Aegilops tauschii Coss
    3.1 Introduction
    3.2 Material and Methods
        3.2.1 Molecular Marker
        3.2.2.RNA extraction
        3.2.3 q PCR analysis
        3.2.4 Data analysis
    3.3 Results
        3.3.1 Physiological traits
        3.3.2 Molecular markers
        3.3.3 HKT1;4 and NHX1 expression leaves and roots
        3.3.4 Expression patterns of HKT1;4 in roots
        3.3.5 Expression patterns of NHX1 in Leaves
    3.4 Discussion
        3.4.1 Perspective about salinity tolerance and genetic diversity
        3.4.2 Role and expression pattern of salinity tolerance genes
        3.4.3 Synergistic model of salinity tolerance
CHAPTER 4 Effect of Drought Stress on Chlorophyll, Fluorescence, and Biomassportioning of Aegilops tauschii Coss
    4.1 Introduction
    4.2 Material and methods
        4.2.1 Plant materials, growth conditions, and stress treatments
        4.2.2 Chlorophyll fluorescence
        4.2.3 Growth parameters
        4.2.4 Statistical analysis
    4.3 Results
        4.3.1 Effect of different field capacity level on growth parameters
        4.3.2 Effect of different field capacity level on photosynthetic activity
    4.4 Discussion
CHAPTER 5 Selection of suitable reference genes for gene expression studies
    5.1 Introduction
    5.2 Materials and Methods
        5.2.1 Plant materials and treatments
        5.2.2 RNA extraction c DNA synthesis
        5.2.3 Selection of reference genes and primer design
        5.2.4 q PCR analysis
        5.2.5 Data analysis
        5.2.6 Expression levels of NHXI and DRP1 and validation of reference gene
    5.3 Results
        5.3.1 Primer selection and q RT-PCR efficiency
        5.3.2 Expression profile of reference genes
        5.3.3 Genorm analysis
        5.3.4 Normfinder analysis
        5.3.5 Bestkeeper analysis
        5.3.6 Refinder analysis
        5.3.7 Validation of the most and least stable genes
    5.4 Discussion
CHAPTER 6 General Discussion
CHAPTER 7 Conclusion
References
Acknowledgments
Author Biography

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李自玲;馬向利;張存利;徐建忠;;許昌市節(jié)節(jié)麥的發(fā)生特點及防治措施[J];河南農(nóng)業(yè);2018年13期

2 于海燕;李香菊;;節(jié)節(jié)麥在我國的分布及其研究概況[J];雜草學(xué)報;2018年01期

3 張姝燕;顧增義;;節(jié)節(jié)麥的識別與防除[J];基層農(nóng)技推廣;2017年03期

4 王芳;;麥田節(jié)節(jié)麥的發(fā)生特點與防治方法[J];現(xiàn)代農(nóng)村科技;2015年13期

5 李掌孝;張競;袁寶軍;高少薇;;節(jié)節(jié)麥對小麥產(chǎn)量影響及防除對策[J];農(nóng)民致富之友;2015年16期

6 劉斌俠;付泓;段乖利;;岐山縣節(jié)節(jié)麥對小麥影響加重原因分析及防治對策[J];中國農(nóng)技推廣;2007年01期

7 劉登才,房洪;中國節(jié)節(jié)麥在中國特有小麥系統(tǒng)演化中的作用[J];西南農(nóng)業(yè)學(xué)報;2003年01期

8 袁寶財,達(dá)海莉;嚴(yán)防節(jié)節(jié)麥進(jìn)入寧夏地區(qū)[J];寧夏農(nóng)林科技;2000年04期

9 陳一品;;警惕節(jié)節(jié)麥的擴展蔓延[J];植物醫(yī)生;2009年04期

10 王曉陽;于海燕;楊娟;崔海蘭;于惠林;李香菊;;不同環(huán)境因素對節(jié)節(jié)麥萌發(fā)的影響[J];植物保護(hù);2019年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 Adeel Abbas;不同非生物脅迫下節(jié)節(jié)麥種群遺傳多樣性及候選參考基因的篩選[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2019年

2 劉淼;小麥3B染色體重測序及節(jié)節(jié)麥抗條銹病分析[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

3 張連全;小麥異源六倍化過程及其在遺傳育種中的應(yīng)用[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

4 李鎖平;節(jié)節(jié)麥—黑麥雜種和雙二倍體的分子和細(xì)胞遺傳學(xué)分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

5 隋標(biāo)峰;節(jié)節(jié)麥（Aegilops tauschii Coss.）不同種群對甲基二磺隆的敏感性差異研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2010年

6 房鋒;節(jié)節(jié)麥（Aegilops tauschii Coss.）生態(tài)適應(yīng)性[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2012年

7 陳其皎;人工合成小麥群體的微衛(wèi)星分子標(biāo)記研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

8 代壽芬;小麥種質(zhì)資源對酸和鋁的耐性評價[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

9 陳文杰;節(jié)節(jié)麥高分子量麥谷蛋白基因的分子鑒定與育種利用[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 強琴琴;節(jié)節(jié)麥及黑麥Pbf基因的克隆、原核表達(dá)及體外功能鑒定[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2014年

2 王曉陽;節(jié)節(jié)麥（Aegilops tauschii Coss.）生物學(xué)特性和遺傳多樣性[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2017年

3 董伯佺;節(jié)節(jié)麥基因組數(shù)據(jù)平臺的構(gòu)建[D];吉林大學(xué);2013年

4 朱松;節(jié)節(jié)麥籽粒性狀相關(guān)基因發(fā)掘[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

5 王朗;節(jié)節(jié)麥形態(tài)學(xué)性狀和苗期耐低磷相關(guān)性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

6 徐鳳;節(jié)節(jié)麥幼胚和成熟胚再生體系建立[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

7 牛宏波;助劑對甲基二磺隆和啶磺草胺防除節(jié)節(jié)麥的增效作用研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2013年

8 崔一飛;中國節(jié)節(jié)麥葉綠體SSR遺傳多樣性分析和NAC1、ABF3轉(zhuǎn)錄因子的克隆[D];河南大學(xué);2014年

9 方圓;節(jié)節(jié)麥抗旱性種質(zhì)資源篩選及其轉(zhuǎn)錄組分析[D];河南大學(xué);2014年

10 王純潔;四倍體小麥和四倍體節(jié)節(jié)麥雜種同源染色體配對對2n配子形成的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

本文編號：2839512