【摘要】：白楠(Phoebe neurantha(Hemsl.)Gamble)作為楠屬的一個重要物種,材質優(yōu)良,樹型美觀,具有楠屬植物諸多優(yōu)良性狀,即可作為珍貴的用材樹種,也可作為優(yōu)良的觀賞樹種,具有很大的開發(fā)潛力。然而,目前針對白楠進行的研究相對較少。有關白楠原生種及其葉緣缺刻突變種的研究對于這一物種的起源和演化具有重要的學術參考價值,同時對于這一優(yōu)良樹種資源的開發(fā)利用、品種改良、繁育和推廣也提供了一定的科學依據(jù),具有重要的現(xiàn)實意義。本文對白楠原生種和葉緣缺刻突變種進行了表型特征和掃描電鏡的觀察,以及重要光合酶Rubisco的含量和活性、各光和色素含量、光響應曲線和高通量轉錄組測序分析等方面的研究。觀察比較了白楠原生種和葉緣缺刻突變種葉的特征,結果表明白楠原生種和葉緣缺刻突變種葉的質地和被毛情況無顯著差異,但葉形和葉脈差異顯著,白楠葉緣缺刻突變種葉形相比原生種變化較大,文中進行了細致的描述。葉脈方面,白楠原生種主側脈的夾角,從葉基部向上呈逐漸減小的趨勢,而葉緣缺刻突變種則呈逐漸增大的趨勢,尤其是葉片中部至先端主側脈夾角增大趨勢極為明顯。白楠原生種葉片中部及先端主側脈的夾角顯著低于突變種,白楠原生種和突變種葉片基部主側脈的夾角沒有顯著性差異。比較了白楠原生種和葉緣缺刻突變種花的特征,根據(jù)體視顯微鏡的觀察結果,白楠原生種和葉緣缺刻突變種花結構上沒有顯著差異,基本特征一致。通過對白楠原生種和葉緣缺刻突變種葉緣細胞的掃描電鏡觀察,發(fā)現(xiàn)白楠葉緣缺刻突變種缺刻處葉緣細胞出現(xiàn)了分生組織細胞特征,細胞小、較圓、排列密集,而非缺刻處葉緣細胞則部分出現(xiàn)了一些分生組織樣細胞。白楠原生種葉緣細胞則統(tǒng)一為典型的棒狀細胞。說明正是由于這些類似分生組織樣細胞的分裂和生長最終造成了白楠葉緣缺刻突變種葉緣缺刻的形成。分別對白楠原生種和葉緣缺刻突變種葉中RubisCO含量和活性做了比較分析。結果表明白楠原生種和葉緣缺刻突變種中RubisCO活性無顯著性差異,處于同一水平,但是RubisCO含量存在差異性,突變種RubisCO含量顯著低于原生種的含量。雖然白楠原生種葉中RubisCO含量顯著高于葉緣缺刻突變種,但是白楠原生種和葉緣缺刻突變種葉組織中RubisCO活性基本一致,因此推測,RubisCO并沒有引起白楠原生種和葉緣缺刻突變種在凈光合上產(chǎn)生差異。通過對白楠原生種和葉緣缺刻突變種光和色素含量的比較分析,發(fā)現(xiàn)白楠原生種和葉緣缺刻突變種成熟葉中葉綠素b、類胡蘿卜素和葉綠素a+b含量上沒有顯著差異,處于同一水平;葉綠素a含量上差異顯著,原生種成熟葉中葉綠素a含量顯著低于葉緣缺刻突變種葉中的葉綠素a含量。突變種的葉綠素a/b比值顯著高于原生種,因此推測白楠葉緣缺刻突變種比白楠原生種具有更高的光能利用率。分別對白楠原生種和葉緣缺刻突變種進行光響應曲線的測定,通過比對發(fā)現(xiàn)白楠突變種相比于白楠原生種有更低的光補償點(LCP)、光飽和點(LSP)、最大凈光合速率(Pnmax),但是有著更高的表觀量子效率(α)和暗呼吸速率(Rday),而這些都是弱光植物所具有的的特點,結果暗示白楠突變種比白楠原生種更能適應弱光環(huán)境。通過對白楠原生種和葉緣缺刻突變種進行轉錄組測序共獲得49561條Unigene,最小長度為201bp,最大長度為62407bp,平均長度為991bp,其中有11728條差異Unigenes被注釋到了白楠原生種和葉緣缺刻突變種的GO數(shù)據(jù)庫中,白楠葉緣缺刻突變種和原生種相比,有4457條Unigenes上調表達,7271條Unigenes下調表達;在功能注釋、GO和KOG功能分類及KEGG代謝通路分析基礎上,進一步分析白楠原生種和葉緣缺刻突變種轉錄組數(shù)據(jù),通過對葉緣缺刻相關的基因分析,共注釋到5個(4個調控因子c23819、c26021、c28362和c31553以及CUC基因c41381)基因具有顯著性差異。對著5個基因進行實時定量分析,表明CUC基因在葉緣缺刻中屬于逆向調控基因,c23819、c28362、c31553對CUC起促進作用,c23819的促進作用最明顯,c28362、c31553次之,c26021起反向調控作用。本研究以轉錄組測序產(chǎn)生的片段為基礎,根據(jù)轉錄組數(shù)據(jù)庫中這個基因的注釋用軟件Premer 5.0設計了一對特異性引物,通過RT-PCR技術,對CUC基因進行反轉錄,成功地得到了1個全長CUC基因,該基因的cDNA全長為1317bp,包含一個1008bp的開放閱讀框,編碼335個氨基酸,分子量為37.8 kDa,等電點為7.04。通過與其它植物的核苷酸和蛋白比對發(fā)現(xiàn)白楠的CUC基因與其它植物的CUC基因有很高的同源性,表明我們所克隆的這個基因屬于CUC基因家族。系統(tǒng)發(fā)育樹表明,PnCUC與來自其他植物物種的CUC具有明顯的古老關系,暗示它們具有共同的進化始祖,基因表達具有一定相似性。
【學位授予單位】：長江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S792.24
【圖文】：

17圖 1 白楠原生種和葉緣缺刻突變種植株形態(tài)對比(b)(d)(f)白楠原生種；(a)(c)(e)白楠葉緣缺刻突變種Fig.1 The comparison of the plant morphology between P.neurantha and P.neurantha'smutation(b)(d)(f)P.neurantha;(a)(c)(e)P.neurantha's mutation

18圖 2 白楠原生種和葉緣缺刻突變種葉片形態(tài)對比圖中小格邊長為 1cm；（a）（b）白楠原生種葉片正面和反面;（c）（e）白楠葉緣缺刻突變種葉片正面；（d）（f）白楠葉緣缺刻突變種葉片反面Fig.2 The comparison of the leaf shape between P.neurantha and P.neurantha's mutationThe length of each square in figures is 1 cm;(a)the front of leaf of P.neurantha;(b)theback of leaf of P.neurantha;(c)(e)the front of leaf of P.neurantha's mutation;(d)(f)theback of leaf of P.neurantha's mutation2.1.3 小結白楠原生種和葉緣缺刻突變種葉片的質地和表皮被毛情況無顯著差異，但在葉形特征，葉柄長度以及葉片主側脈夾角上差異顯著。

圖 3 白楠原生種和葉緣缺刻突變種花、柱頭形態(tài)對比（a）白楠原生種的花（b）白楠葉緣缺刻突變種的花（c）白楠原生種的花柱頭（d）白楠葉緣缺刻突變種的花柱頭Fig.3 The comparison of flowers and the stigma between P.neurantha and P.neurantha'smutation(a)a flower of P.neurantha;(b)a flower of P.neurantha's mutation;(c)the stigma ofP.neurantha;(d)the stigma of P.neurantha's mutation

【相似文獻】

相關期刊論文 前9條

1 ;讀者信箱[J];中國花卉園藝;2001年17期

2 么宏偉;張躍新;謝晨陽;吳洪軍;馮磊;趙鳳臣;張學義;;東北原生種獼猴桃黃酮類化合物的提取研究[J];中國林副特產(chǎn);2012年05期

3 張進祥;;君子蘭原生種[J];中國花卉盆景;2009年12期

4 盧思聰;;另類的尾萼蘭[J];中國花卉盆景;2013年07期

5 路文鵬;李昌禹;曲炳章;李曉紅;宋潤剛;趙淑蘭;王軍;;東北原生種獼猴桃種質RAPD研究[J];特產(chǎn)研究;2006年02期

6 杜凡;楊宇明;王娟;李俊清;孫鴻雁;孫璽雯;;區(qū)系次生度和生態(tài)次生度在生物多樣性評價中的應用研究[J];西部林業(yè)科學;2012年01期

7 榕農(nóng);;金邊翠榕發(fā)現(xiàn)以后[J];中國花卉盆景;1999年06期

8 ;你問我答[J];中國花卉盆景;1987年09期

9 ;染色體二倍變四倍促蘭花大一倍[J];臺灣農(nóng)業(yè)探索;2006年01期

相關重要報紙文章 前1條

1 記者 石蘊璞;“滿城盡是牡丹花”目標更近[N];洛陽日報;2012年

本文編號：2748116