多年生黑麥草耐鹽關(guān)鍵基因的挖掘與關(guān)聯(lián)分析
發(fā)布時(shí)間:2022-09-21 20:41
土壤鹽漬化是限制農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的重要因素之一。由于氣候變化以及不合理的灌溉導(dǎo)致土壤鹽漬化日益加重。Na+是鹽漬化土壤中含量最高的陽(yáng)離子,介質(zhì)中高濃度的Na+會(huì)對(duì)植物造成嚴(yán)重的滲透脅迫并影響其對(duì)水分的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。同時(shí),植物體內(nèi)積累過(guò)量的Na+會(huì)對(duì)代謝活動(dòng)產(chǎn)生毒害作用。鉀是植物不可或缺的營(yíng)養(yǎng)元素,然而因K+、Na+的水合半徑相似,因此在鹽脅迫下Na+會(huì)與K+競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)合位點(diǎn),導(dǎo)致K+虧缺。在植物體內(nèi)存在多個(gè)與Na+、K+轉(zhuǎn)運(yùn)密切相關(guān)的蛋白,它們?cè)谥参矬w內(nèi)協(xié)同維持著K+、Na+穩(wěn)態(tài)平衡。例如液泡膜Na+/H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白通過(guò)將葉肉細(xì)胞質(zhì)中過(guò)多的Na+區(qū)域化于液泡中以抵御鹽脅迫;HKT將根木質(zhì)部中的Na+卸載到木質(zhì)部薄壁組織,防止Na+
【文章頁(yè)數(shù)】:131 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
縮寫(xiě)詞表
中文摘要
Abstract
第一章 引言
第二章 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
2.1 高等植物抵御鹽脅迫的機(jī)制
2.1.1 鹽脅迫對(duì)植物的影響
2.1.2 高等植物對(duì)Na~+的轉(zhuǎn)運(yùn)
2.1.3 鉀在植物抵御鹽脅迫過(guò)程中的作用
2.1.4 高等植物對(duì)K~+的轉(zhuǎn)運(yùn)
2.1.5 植物積累多種有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)抵御鹽脅迫
2.2 多年生黑麥草的應(yīng)用及其耐鹽性研究
2.3 單核苷酸多態(tài)性(SNP)與關(guān)聯(lián)分析的特點(diǎn)及應(yīng)用
2.3.1 SNP的類型
2.3.2 關(guān)聯(lián)分析的特點(diǎn)
2.3.3 基于候選基因的關(guān)聯(lián)分析步驟
2.3.4 關(guān)聯(lián)分析的應(yīng)用
第三章 鹽脅迫對(duì)8個(gè)多年生黑麥草品種生長(zhǎng)表型和營(yíng)養(yǎng)元素積累的影響
3.1 材料與方法
3.1.1 植物材料培養(yǎng)
3.1.2 植物材料處理
3.1.3 生長(zhǎng)表型、離子含量的測(cè)定
3.1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 對(duì)照與鹽處理下多年生黑麥草不同表型性狀的變化及表型間的相關(guān)性
3.2.2 主成分分析法(PCA)對(duì)8個(gè)多年生黑麥草品種耐鹽性的劃分
3.2.3 不同類型多年生黑麥草生長(zhǎng)指標(biāo)的差異
3.2.4 不同類型多年生黑麥草Na~+含量與K~+/Na~+比的差異
3.2.5 不同類型多年生黑麥草C、N、P、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量的差異
3.2.6 不同類型多年生黑麥草多種微量元素含量的差異
第四章 多年生黑麥草鉀離子通道基因LpSKOR、LpAKT1的克隆與序列分析
4.1 材料與方法
4.1.1 植物材料培養(yǎng)與處理
4.1.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑以及所需培養(yǎng)基
4.1.3 總RNA的提取
4.1.4 反轉(zhuǎn)錄為cDNA
4.1.5 鉀通道基因LpSKOR和LpAKT1核心片段的克隆
4.1.6 序列分析
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 多年生黑麥草總RNA的純度及完整性檢測(cè)
4.2.2 LpSKOR基因核心片段的克隆
4.2.3 LpSKOR基因核心片段序列分析
4.2.4 LpAKT1基因核心片段序列分析
4.3 討論
第五章 多年生黑麥草HKT基因的克隆與序列分析
5.1 材料與方法
5.1.1 植物材料培養(yǎng)與處理
5.1.2 主要試劑及配方
5.1.3 總RNA的提取
5.1.4 反轉(zhuǎn)錄為cDNA
5.1.5 LpHKT1;4、LpHKT1;5及LpHKT2;1 核心片段的克隆
5.1.6 LpHKT1;4、LpHKT1;5及LpHKT2;13’、5’端的克隆
5.1.7 序列拼接與分析
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 多年生黑麥草總RNA的純度及完整性檢測(cè)
5.2.2 LpHKT1;4、LpHKT1;5及LpHKT2;1 核心片段的克隆
5.2.3 LpHKT1;4、LpHKT1;5及LpHKT2;13’、5’端的克隆
5.2.4 LpHKT1;4、LpHKT1;5及LpHKT2;1 基因生物信息學(xué)分析
5.3 討論
第六章 候選基因LpHKT1;5,LpHKT1;4及LpHKT2;1與多年生黑麥草耐鹽相關(guān)性狀間的關(guān)聯(lián)分析
6.1 材料與方法
6.1.1 植物材料培養(yǎng)
6.1.2 植物材料鹽處理
6.1.3 生長(zhǎng)表型、離子含量的測(cè)定
6.1.4 群體結(jié)構(gòu)分析
6.1.5 候選基因LpHKT1;4、LpHKT1;5、LpHKT2;1的測(cè)序和SNP的獲得
6.1.6 多年生黑麥草多個(gè)表型性狀與候選基因的關(guān)聯(lián)分析
6.2 結(jié)果與分析
6.2.1 185份多年生黑麥草種質(zhì)資源表型性狀的分布特征
6.2.2 185份多年生黑麥草種質(zhì)資源群體結(jié)構(gòu)的劃分及連鎖不平衡(LD)衰變
6.2.3 基因-性狀的關(guān)聯(lián)分析及氨基酸位點(diǎn)的變化分析
6.2.4 等位基因SNP的變異對(duì)表型性狀的影響
6.3 討論
第七章 鹽脅迫對(duì)不同耐鹽性多年生黑麥草離子積累及相關(guān)基因表達(dá)的影響
7.1 材料與方法
7.1.1 植物材料的選擇、培養(yǎng)與處理
7.1.2 株高、鮮重、干重和相對(duì)含水量的測(cè)定
7.1.3 Na~+,K~+和Ca~(2+)含量的測(cè)定
7.1.4 耐鹽相關(guān)基因表達(dá)模式分析
7.1.5 LpHKT1;5組織定位
7.2 結(jié)果與分析
7.2.1 不同濃度NaCl處理對(duì)多年生黑麥草耐鹽和鹽敏感品種生長(zhǎng)的影響
7.2.2 不同濃度NaCl處理對(duì)多年生黑麥草離子積累的影響
7.2.3 耐鹽相關(guān)基因在多年生黑麥草根、莖、葉中的表達(dá)分析
7.2.4 鹽脅迫下多年生黑麥草耐鹽相關(guān)基因表達(dá)模式分析
7.3 討論
7.3.1 LpAKT1和LpSKOR共同維持鹽脅迫下多年生黑麥草體內(nèi)K~+的穩(wěn)態(tài)平衡
7.3.2 HKT家族基因在不同器官中的表達(dá)
7.3.3 LpSOS1和LpNHX1在不同器官中的表達(dá)
7.3.4 LpHKT、LpSOS1和LpNHX1協(xié)同調(diào)節(jié)多年生黑麥草體內(nèi)Na~+穩(wěn)態(tài)平衡
全文結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鹽生植物小花堿茅外整流K+通道PtSKOR基因的克隆及RNAi載體構(gòu)建[J]. 段麗婕,王沛,陳夢(mèng)詞,王鎖民. 分子植物育種. 2015(04)
[2]3種冷季型草坪草對(duì)鹽脅迫的生理響應(yīng)[J]. 周志紅. 草原與草坪. 2014(02)
[3]黑麥草萌發(fā)期對(duì)低溫與鹽脅迫的交叉適應(yīng)性[J]. 宋曉芳,曹社會(huì),陳秀麗. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(11)
[4]海藻糖對(duì)NaCl脅迫下多年生黑麥草苗期生長(zhǎng)和離子平衡的影響[J]. 連俊方,閆道良,郭坤,熱依汗古麗.熱西提. 安徽林業(yè)科技. 2012(04)
[5]鹽生植物小花堿茅外整流K+通道SKOR基因片段的克隆及序列分析[J]. 王茜,王沛,王鎖民. 草業(yè)科學(xué). 2012(08)
[6]鹽生植物小花堿茅K+通道PtAKT1基因片段的克隆及序列分析[J]. 郭強(qiáng),周向睿,王沛,張金林,包愛(ài)科,伍國(guó)強(qiáng),王鎖民. 草地學(xué)報(bào). 2010(05)
[7]多花黑麥草的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王宇濤,辛國(guó)榮,楊中藝,陳三有. 草業(yè)科學(xué). 2010(03)
[8]植物性狀-標(biāo)記關(guān)聯(lián)分析研究進(jìn)展[J]. 金亮,包勁松. 分子植物育種. 2009(06)
[9]植物鉀營(yíng)養(yǎng)高效分子遺傳機(jī)制[J]. 王毅,武維. 植物學(xué)報(bào). 2009(01)
[10]單核苷酸多態(tài)性影響基因功能的機(jī)制[J]. 劉越,呂社民. 生命的化學(xué). 2008(02)
博士論文
[1]二穗短柄草耐旱抗氧化機(jī)理及其相關(guān)基因的SNP研究[D]. 羅娜.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]外源水楊酸對(duì)多年生黑麥草耐鹽性的影響[D]. 董慧.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[2]甜瓜鉀離子通道MIRK與植物耐鹽性初步研究[D]. 王黎敏.上海交通大學(xué) 2011
[3]部分環(huán)境因子對(duì)四種草坪草種子發(fā)芽和根系構(gòu)型的影響[D]. 宋采博.蘇州大學(xué) 2010
[4]玉米耐旱相關(guān)候選基因dhn2與表型性狀的關(guān)聯(lián)分析[D]. 趙曦.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2008
[5]六個(gè)冷季型草坪草品種單鹽脅迫下的耐鹽性研究[D]. 董萌.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3680627
【文章頁(yè)數(shù)】:131 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
縮寫(xiě)詞表
中文摘要
Abstract
第一章 引言
第二章 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
2.1 高等植物抵御鹽脅迫的機(jī)制
2.1.1 鹽脅迫對(duì)植物的影響
2.1.2 高等植物對(duì)Na~+的轉(zhuǎn)運(yùn)
2.1.3 鉀在植物抵御鹽脅迫過(guò)程中的作用
2.1.4 高等植物對(duì)K~+的轉(zhuǎn)運(yùn)
2.1.5 植物積累多種有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)抵御鹽脅迫
2.2 多年生黑麥草的應(yīng)用及其耐鹽性研究
2.3 單核苷酸多態(tài)性(SNP)與關(guān)聯(lián)分析的特點(diǎn)及應(yīng)用
2.3.1 SNP的類型
2.3.2 關(guān)聯(lián)分析的特點(diǎn)
2.3.3 基于候選基因的關(guān)聯(lián)分析步驟
2.3.4 關(guān)聯(lián)分析的應(yīng)用
第三章 鹽脅迫對(duì)8個(gè)多年生黑麥草品種生長(zhǎng)表型和營(yíng)養(yǎng)元素積累的影響
3.1 材料與方法
3.1.1 植物材料培養(yǎng)
3.1.2 植物材料處理
3.1.3 生長(zhǎng)表型、離子含量的測(cè)定
3.1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 對(duì)照與鹽處理下多年生黑麥草不同表型性狀的變化及表型間的相關(guān)性
3.2.2 主成分分析法(PCA)對(duì)8個(gè)多年生黑麥草品種耐鹽性的劃分
3.2.3 不同類型多年生黑麥草生長(zhǎng)指標(biāo)的差異
3.2.4 不同類型多年生黑麥草Na~+含量與K~+/Na~+比的差異
3.2.5 不同類型多年生黑麥草C、N、P、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量的差異
3.2.6 不同類型多年生黑麥草多種微量元素含量的差異
第四章 多年生黑麥草鉀離子通道基因LpSKOR、LpAKT1的克隆與序列分析
4.1 材料與方法
4.1.1 植物材料培養(yǎng)與處理
4.1.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑以及所需培養(yǎng)基
4.1.3 總RNA的提取
4.1.4 反轉(zhuǎn)錄為cDNA
4.1.5 鉀通道基因LpSKOR和LpAKT1核心片段的克隆
4.1.6 序列分析
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 多年生黑麥草總RNA的純度及完整性檢測(cè)
4.2.2 LpSKOR基因核心片段的克隆
4.2.3 LpSKOR基因核心片段序列分析
4.2.4 LpAKT1基因核心片段序列分析
4.3 討論
第五章 多年生黑麥草HKT基因的克隆與序列分析
5.1 材料與方法
5.1.1 植物材料培養(yǎng)與處理
5.1.2 主要試劑及配方
5.1.3 總RNA的提取
5.1.4 反轉(zhuǎn)錄為cDNA
5.1.5 LpHKT1;4、LpHKT1;5及LpHKT2;1 核心片段的克隆
5.1.6 LpHKT1;4、LpHKT1;5及LpHKT2;13’、5’端的克隆
5.1.7 序列拼接與分析
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 多年生黑麥草總RNA的純度及完整性檢測(cè)
5.2.2 LpHKT1;4、LpHKT1;5及LpHKT2;1 核心片段的克隆
5.2.3 LpHKT1;4、LpHKT1;5及LpHKT2;13’、5’端的克隆
5.2.4 LpHKT1;4、LpHKT1;5及LpHKT2;1 基因生物信息學(xué)分析
5.3 討論
第六章 候選基因LpHKT1;5,LpHKT1;4及LpHKT2;1與多年生黑麥草耐鹽相關(guān)性狀間的關(guān)聯(lián)分析
6.1 材料與方法
6.1.1 植物材料培養(yǎng)
6.1.2 植物材料鹽處理
6.1.3 生長(zhǎng)表型、離子含量的測(cè)定
6.1.4 群體結(jié)構(gòu)分析
6.1.5 候選基因LpHKT1;4、LpHKT1;5、LpHKT2;1的測(cè)序和SNP的獲得
6.1.6 多年生黑麥草多個(gè)表型性狀與候選基因的關(guān)聯(lián)分析
6.2 結(jié)果與分析
6.2.1 185份多年生黑麥草種質(zhì)資源表型性狀的分布特征
6.2.2 185份多年生黑麥草種質(zhì)資源群體結(jié)構(gòu)的劃分及連鎖不平衡(LD)衰變
6.2.3 基因-性狀的關(guān)聯(lián)分析及氨基酸位點(diǎn)的變化分析
6.2.4 等位基因SNP的變異對(duì)表型性狀的影響
6.3 討論
第七章 鹽脅迫對(duì)不同耐鹽性多年生黑麥草離子積累及相關(guān)基因表達(dá)的影響
7.1 材料與方法
7.1.1 植物材料的選擇、培養(yǎng)與處理
7.1.2 株高、鮮重、干重和相對(duì)含水量的測(cè)定
7.1.3 Na~+,K~+和Ca~(2+)含量的測(cè)定
7.1.4 耐鹽相關(guān)基因表達(dá)模式分析
7.1.5 LpHKT1;5組織定位
7.2 結(jié)果與分析
7.2.1 不同濃度NaCl處理對(duì)多年生黑麥草耐鹽和鹽敏感品種生長(zhǎng)的影響
7.2.2 不同濃度NaCl處理對(duì)多年生黑麥草離子積累的影響
7.2.3 耐鹽相關(guān)基因在多年生黑麥草根、莖、葉中的表達(dá)分析
7.2.4 鹽脅迫下多年生黑麥草耐鹽相關(guān)基因表達(dá)模式分析
7.3 討論
7.3.1 LpAKT1和LpSKOR共同維持鹽脅迫下多年生黑麥草體內(nèi)K~+的穩(wěn)態(tài)平衡
7.3.2 HKT家族基因在不同器官中的表達(dá)
7.3.3 LpSOS1和LpNHX1在不同器官中的表達(dá)
7.3.4 LpHKT、LpSOS1和LpNHX1協(xié)同調(diào)節(jié)多年生黑麥草體內(nèi)Na~+穩(wěn)態(tài)平衡
全文結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鹽生植物小花堿茅外整流K+通道PtSKOR基因的克隆及RNAi載體構(gòu)建[J]. 段麗婕,王沛,陳夢(mèng)詞,王鎖民. 分子植物育種. 2015(04)
[2]3種冷季型草坪草對(duì)鹽脅迫的生理響應(yīng)[J]. 周志紅. 草原與草坪. 2014(02)
[3]黑麥草萌發(fā)期對(duì)低溫與鹽脅迫的交叉適應(yīng)性[J]. 宋曉芳,曹社會(huì),陳秀麗. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(11)
[4]海藻糖對(duì)NaCl脅迫下多年生黑麥草苗期生長(zhǎng)和離子平衡的影響[J]. 連俊方,閆道良,郭坤,熱依汗古麗.熱西提. 安徽林業(yè)科技. 2012(04)
[5]鹽生植物小花堿茅外整流K+通道SKOR基因片段的克隆及序列分析[J]. 王茜,王沛,王鎖民. 草業(yè)科學(xué). 2012(08)
[6]鹽生植物小花堿茅K+通道PtAKT1基因片段的克隆及序列分析[J]. 郭強(qiáng),周向睿,王沛,張金林,包愛(ài)科,伍國(guó)強(qiáng),王鎖民. 草地學(xué)報(bào). 2010(05)
[7]多花黑麥草的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王宇濤,辛國(guó)榮,楊中藝,陳三有. 草業(yè)科學(xué). 2010(03)
[8]植物性狀-標(biāo)記關(guān)聯(lián)分析研究進(jìn)展[J]. 金亮,包勁松. 分子植物育種. 2009(06)
[9]植物鉀營(yíng)養(yǎng)高效分子遺傳機(jī)制[J]. 王毅,武維. 植物學(xué)報(bào). 2009(01)
[10]單核苷酸多態(tài)性影響基因功能的機(jī)制[J]. 劉越,呂社民. 生命的化學(xué). 2008(02)
博士論文
[1]二穗短柄草耐旱抗氧化機(jī)理及其相關(guān)基因的SNP研究[D]. 羅娜.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]外源水楊酸對(duì)多年生黑麥草耐鹽性的影響[D]. 董慧.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[2]甜瓜鉀離子通道MIRK與植物耐鹽性初步研究[D]. 王黎敏.上海交通大學(xué) 2011
[3]部分環(huán)境因子對(duì)四種草坪草種子發(fā)芽和根系構(gòu)型的影響[D]. 宋采博.蘇州大學(xué) 2010
[4]玉米耐旱相關(guān)候選基因dhn2與表型性狀的關(guān)聯(lián)分析[D]. 趙曦.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2008
[5]六個(gè)冷季型草坪草品種單鹽脅迫下的耐鹽性研究[D]. 董萌.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3680627
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