马铃薯耐盐生理及相关基因的筛选与分析

发布时间：2023-01-29 18:59

　　土壤盐渍化已成为世人关注的全球性问题。原有耕地盐渍化和次生盐渍化的加重,导致粮食安全面临严峻挑战。随着国家马铃薯主食化战略的提出及在其他粮食作物种植面积稳定、单产提高空间不大的国情下,如能利用我国广袤盐渍化或次生盐渍化土地生产马铃薯,对粮食生产安全具有重要意义。本研究以四倍体栽培种马铃薯为研究材料,围绕马铃薯盐胁迫应答关键基因开展研究工作。建立马铃薯耐盐离体鉴定方法,评价种质资源的耐盐性,探究盐胁迫对马铃薯生理生化指标的影响,筛选分析马铃薯盐胁迫响应关键基因,以期为揭示马铃薯耐盐机制奠定基础。主要研究结果如下:1.对马铃薯采用添加NaCl的MS培养基模拟盐胁迫的方法,研究了0mmol/L、40mmol/L、80mmol/L、120mmol/L和160mmol/LNaCl对乐薯1号、中薯7号、康薯53、克新1号四份材料的株高、总生物量、芽鲜质量和生根率的影响,确定耐盐筛选适宜浓度为100mmol/L。利用该浓度胁迫52份马铃薯种质。结果表明:株高、总生物量、芽鲜质量和生根率可作为马铃薯耐盐筛选的指标;采用隶属函数和聚类分析的方法进行耐盐性鉴定有效可行;综合评价得到高耐盐材料为陇薯5号和L... 

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 耐盐研究的意义
    1.2 马铃薯盐胁迫研究进展
        1.2.1 马铃薯耐盐资源的评价
        1.2.2 盐胁迫对马铃薯生长和生理的影响
        1.2.3 马铃薯盐胁迫应答分子机制
        1.2.4 基因工程提高马铃薯耐盐性
    1.3 高通量转录组测序(RNA-Seq)
        1.3.1 RNA-Seq原理
        1.3.2 转录组应用
    1.4 马铃薯耐盐性研究存在的问题
    1.5 本研究意义、目的、内容及技术路线
第2章 马铃薯耐盐性离体鉴定方法的建立及种质资源耐盐评价
    2.1 材料与方法
        2.1.1 供试材料
        2.1.2 试验方法
        2.1.3 数据统计分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 马铃薯耐盐性筛选适宜浓度的确定
        2.2.2 马铃薯种质资源耐盐性评价
    2.3 本章小结
第3章 马铃薯组培苗对盐胁迫的生理响应比较
    3.1 材料与方法
        3.1.1 供试材料
        3.1.2 盐胁迫处理方法
        3.1.3 生理指标测定方法
        3.1.4 数据分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 生理测定适宜胁迫浓度的确定
        3.2.2 各指标的方差分析和相关分析
        3.2.3 盐胁迫对抗氧化酶活性的影响
        3.2.4 盐胁迫对MDA含量的影响
        3.2.5 脯氨酸、可溶性蛋白质和可溶性糖含量变化
        3.2.6 马铃薯根表面Na~+、K~+、Ca~(2+)离子流分析
        3.2.7 两基因型耐盐性鉴定
    3.3 本章小结
第4章 马铃薯耐盐相关基因筛选与分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 供试材料与盐胁迫处理
        4.1.2 试验方法
        4.1.3 测序
        4.1.4 测序数据的处理
        4.1.5 GO、KEGG注释和基因差异表达分析
        4.1.6 实时荧光定量PCR
    4.2 结果与分析
        4.2.1 测序质量分析
        4.2.2 基因的GO和 KEGG注释及分类
        4.2.3 差异表达分析
        4.2.4 盐胁迫诱导差异表达基因涉及的途径
        4.2.5 耐盐关键基因及DEGs的 q PCR验证
    4.3 本章小结
第5章 全文结论与讨论
    5.1 全文结论
    5.2 讨论
        5.2.1 关于耐盐性评价
        5.2.2 关于盐胁迫生理
        5.2.3 耐盐分子机制研究
    5.3 展望
创新点
参考文献
附录1:马铃薯组培苗RNA提取及质量检测
附录2:反转录cDNA第一条链
附录3:普通PCR和琼脂糖凝胶电泳
附录4:补充材料
英文缩略词
致谢
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]马铃薯耐盐性离体鉴定方法的建立及52份种质资源耐盐性评价[J]. 李青,秦玉芝,胡新喜,丁红映,熊兴耀,王万兴.  植物遗传资源学报. 2018(04)
[2]马铃薯耐盐性研究进展[J]. 李青,秦玉芝,胡新喜,王万兴,熊兴耀.  园艺学报. 2017(12)
[3]Activation of catalase activity by a peroxisome-localized small heat shock protein Hsp17.6CⅡ[J]. Guannan Li,Jing Li,Rong Hao,Yan Guo.  Journal of Genetics and Genomics. 2017(08)
[4]小麦芽期和苗期耐盐性综合评价[J]. 彭智,李龙,柳玉平,刘惠民,景蕊莲.  植物遗传资源学报. 2017(04)
[5]盐胁迫对灌木柳体内离子分布的影响[J]. 周鹏,张敏.  中南林业科技大学学报. 2017(01)
[6]干旱和盐胁迫对马铃薯试管苗亚细胞结构及生理生化指标的影响[J]. 白江平,王晓斌,高慧娟,胡开明,张俊莲,王蒂.  西北植物学报. 2016(11)
[7]陆地棉幼苗NaCl胁迫下转录因子的转录组学分析[J]. 彭振,何守朴,龚文芳,潘兆娥,贾银华,卢艳丽,杜雄明.  作物学报. 2017(03)
[8]农杆菌介导马铃薯转化体系的优化及转基因马铃薯的耐盐性研究[J]. 王旭达,丰明,王鹤,张高华.  中国农业大学学报. 2016(09)
[9]马铃薯StSnRK2家族转录表达对渗透胁迫的响应及生理指标相关性分析[J]. 白江平,胡开明,高慧娟,王晓斌,杨宏羽,余斌,张俊莲,王蒂.  植物科学学报. 2016(04)
[10]转录组在肿瘤中的应用及进展[J]. 陈柳,华清泉.  中国医药导报. 2016(06)

博士论文
[1]耐盐性不同的棉花根系转录组比较分析及耐盐基因挖掘[D]. 郭金艳.中国农业大学 2016
[2]海滨锦葵盐胁迫转录组分析和抗盐基因研究[D]. 汤晓丽.中国科学院烟台海岸带研究所 2016
[3]油菜发芽期耐盐评价、筛选与盐胁迫下根转录组分析[D]. 龙卫华.中国农业科学院 2015
[4]水稻响应盐胁迫和低温胁迫的蛋白质组研究[D]. 严顺平.中国科学院研究生院（上海生命科学研究院） 2006

硕士论文
[1]渗透胁迫下马铃薯试管苗结构与生理响应以及StSnRK2基因表达的研究[D]. 高慧娟.甘肃农业大学 2015
[2]盐胁迫下马铃薯SOD相关基因表达量及生理生化变化研究[D]. 包云飞.湖南农业大学 2013
[3]棉花GhABF2基因功能分析及GhSRK2D基因的克隆[D]. 林发壮.中国农业科学院 2012
[4]拟南芥MPT家族调节非生物胁迫耐性的分子机理[D]. 苗青.山东农业大学 2011
[5]农杆菌介导BADH基因转化马铃薯的耐盐研究[D]. 张正国.东北农业大学 2011
[6]菠菜胆碱单加氧酶基因转化马铃薯的研究[D]. 栗亮.甘肃农业大学 2009
[7]转拟南芥AtNHX1基因马铃薯耐盐性的田间鉴定[D]. 赵映琴.甘肃农业大学 2009
[8]中度嗜盐菌Bacillus sp.I121耐盐机制的生理学分析[D]. 姜炜.南京农业大学 2009
[9]马铃薯再生体系的建立及HAL1基因遗传转化研究[D]. 罗源.西北农林科技大学 2007
[10]马铃薯新型栽培种轮回选择材料耐盐性研究[D]. 梁春波.东北农业大学 2006



本文编号：3732785