短枝木麻黄耐寒生理及分子解析
发布时间：2021-03-31 16:57
木麻黄（Casuarina）作为我国东南沿海前沿沙质地带造林先锋树种,对于沿海陆地生态系统的恢复、自然灾害的防御、贫瘠沿海沙地的土壤改良等具有重要作用。低温冻害是扩大木麻黄种植范围和推进沿海防护林建设的主要制约因素。研究木麻黄的耐寒机理,推进木麻黄耐寒品种的选育,是当前沿海防护林工程建设中迫切需要解决的问题。本研究利用RNA-seq技术对耐寒短枝木麻黄（C.equisetifolia）在低温和常温下的转录组进行比较分析,发掘耐寒相关基因,并分析它们在耐寒性不同的短枝木麻黄无性系中的差异表达,同时结合耐寒生理指标的分析比较,以及外源接种菌根菌对短枝木麻黄耐寒生理指标的影响,从内在生理变化、外源因子诱导的生理应答,以及耐寒相关基因表达水平的变化规律,系统解析短枝木麻黄应对低温逆境的适应性机制,为从理论上深入阐明短枝木麻黄耐寒机理、促进木麻黄耐寒品种选育奠定基础。主要研究结果如下:（1）基于相对电导率和半致死温度(LT50)对短枝木麻黄6个无性系进行耐寒性评价,无性系ZS7耐寒能力最强,HN1耐寒性最弱。对常温和-5℃胁迫下的无性系ZS7进行转录组测序,建立短枝木麻黄转...
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
我国木麻黄种植分布图
析耐寒性不同的短枝木麻黄生理指标变化的趋势与差异。此外，在对不同菌根菌对短枝木麻黄侵染能力评价的基础上，筛选出具有高侵染能力的菌株，建立菌根菌与短枝木麻黄的共培养体系，并研究在低温胁迫下，接种菌根菌对短枝木麻黄幼苗耐寒性的调节作用。拟解决以下关键问题：（1）明确低温诱导短枝木麻黄的生理及基因表达规律。（2）解析短枝木麻黄耐受低温胁迫的适应性机制。1.3 研究技术路线
图 2-1 短枝木麻黄转录组生物信息学分析流程图Fig. 2-1 The workflow of bioinformatic analysis of C.equisetifolia transcriptome麻黄 4 个 cDNA 文库分别进行测序，共得到 84,969,004 个 Clean Reads。在质量控制和数据过滤后得到nigenes，将转录组序列和 4 个公共数据库进行比对，有 56,537 条 Unigenes 得到注释信息。利用软件 Blast2GO Unigenes 的 GO 注释信息和功能分类。使用 BatchCD-Search，将 Unigenes 与 NCBI 数据库 CDD 比对得。使用 KAAS 软件对 Unigenes 进行代谢通路注释。nerated 84,969,004 sequences of reads by sequencing four cDNA libraries of C.equisetifolia. After quality filtering,re assembled into 118,270 unigenes that were aligned against the GenBank non-redundant (NR) protein datag in 56,537 matches.Geneontology (GO) terms were obtained from Blast2Go soft-ware,Clusters of Orthologousoteins (COG) annotation was performed using Batch CD-Search against the Conserved Domain Database (CDD) the KEGG path way annotations were performed using KAAS software against the KEGG database.
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同品种果蔗幼苗对低温的生理响应及耐寒性评价[J]. 陈明辉,程世平,张志录,张保青. 华南农业大学学报. 2018(02)
[2]低温对青海扁茎早熟禾活性氧代谢的影响和相关基因表达分析[J]. 史毅,牛奎举,余倩倩,刘文辉,马晖玲. 草业学报. 2017(12)
[3]七个切花红掌品种对低温胁迫的生理响应及耐低温能力评价[J]. 杨克彬,孟凡志,郭先锋. 植物生理学报. 2017(09)
[4]外源亚精胺对低温胁迫下甜瓜幼苗生长和抗氧化系统的影响[J]. 张永平,许爽,杨少军,陆世钧,陈幼源. 植物生理学报. 2017(06)
[5]中国主要马铃薯栽培品种抗寒性的鉴定与评价[J]. 魏亮,徐建飞,卞春松,段绍光,胡军,刘杰,庞万福,于卓,金黎平. 植物生理学报. 2017(05)
[6]低温胁迫对“繁景”杜鹃生理特性及叶片超微结构的影响[J]. 明萌,何静雯,卢丹,谢晓鸿,吴月燕. 广西植物. 2017(08)
[7]五倍体和同源十倍体‘怀白菊’农艺性状及耐寒性的差异分析[J]. 赵喜亭,范子建,刘露颖,李明军. 植物生理学报. 2017(03)
[8]苹果矮化砧‘71-3-150’对冷胁迫的生理与转录组响应[J]. 王海波,程来亮,常源升,孙清荣,陶吉寒,李林光. 园艺学报. 2016(08)
[9]接种菌根真菌对青冈栎幼苗耐旱性的影响[J]. 张中峰,张金池,黄玉清,徐广平,张德楠,俞元春. 生态学报. 2016(11)
[10]不同福禄考品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性综合评价[J]. 曲彦婷,熊燕,韩辉,李洋,左豫虎. 植物生理学报. 2016(04)
博士论文
[1]植物激素乙烯调控拟南芥抗冻性的分子机制研究[D]. 田守蔚.中国农业大学 2015
[2]小麦类黄酮合成途径基因TaFLS1与TaANS1的逆境应答机制研究[D]. 李伟.山东大学 2011
[3]细枝木麻黄再生体系及农杆菌介导遗传转化研究[D]. 姜清彬.中国林业科学研究院 2011
硕士论文
[1]浙江省沿海防护林土壤地理信息系统构建[D]. 肖纪军.浙江林学院 2009
本文编号：3111766
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
我国木麻黄种植分布图
析耐寒性不同的短枝木麻黄生理指标变化的趋势与差异。此外，在对不同菌根菌对短枝木麻黄侵染能力评价的基础上，筛选出具有高侵染能力的菌株，建立菌根菌与短枝木麻黄的共培养体系，并研究在低温胁迫下，接种菌根菌对短枝木麻黄幼苗耐寒性的调节作用。拟解决以下关键问题：（1）明确低温诱导短枝木麻黄的生理及基因表达规律。（2）解析短枝木麻黄耐受低温胁迫的适应性机制。1.3 研究技术路线
图 2-1 短枝木麻黄转录组生物信息学分析流程图Fig. 2-1 The workflow of bioinformatic analysis of C.equisetifolia transcriptome麻黄 4 个 cDNA 文库分别进行测序，共得到 84,969,004 个 Clean Reads。在质量控制和数据过滤后得到nigenes，将转录组序列和 4 个公共数据库进行比对，有 56,537 条 Unigenes 得到注释信息。利用软件 Blast2GO Unigenes 的 GO 注释信息和功能分类。使用 BatchCD-Search，将 Unigenes 与 NCBI 数据库 CDD 比对得。使用 KAAS 软件对 Unigenes 进行代谢通路注释。nerated 84,969,004 sequences of reads by sequencing four cDNA libraries of C.equisetifolia. After quality filtering,re assembled into 118,270 unigenes that were aligned against the GenBank non-redundant (NR) protein datag in 56,537 matches.Geneontology (GO) terms were obtained from Blast2Go soft-ware,Clusters of Orthologousoteins (COG) annotation was performed using Batch CD-Search against the Conserved Domain Database (CDD) the KEGG path way annotations were performed using KAAS software against the KEGG database.
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同品种果蔗幼苗对低温的生理响应及耐寒性评价[J]. 陈明辉,程世平,张志录,张保青. 华南农业大学学报. 2018(02)
[2]低温对青海扁茎早熟禾活性氧代谢的影响和相关基因表达分析[J]. 史毅,牛奎举,余倩倩,刘文辉,马晖玲. 草业学报. 2017(12)
[3]七个切花红掌品种对低温胁迫的生理响应及耐低温能力评价[J]. 杨克彬,孟凡志,郭先锋. 植物生理学报. 2017(09)
[4]外源亚精胺对低温胁迫下甜瓜幼苗生长和抗氧化系统的影响[J]. 张永平,许爽,杨少军,陆世钧,陈幼源. 植物生理学报. 2017(06)
[5]中国主要马铃薯栽培品种抗寒性的鉴定与评价[J]. 魏亮,徐建飞,卞春松,段绍光,胡军,刘杰,庞万福,于卓,金黎平. 植物生理学报. 2017(05)
[6]低温胁迫对“繁景”杜鹃生理特性及叶片超微结构的影响[J]. 明萌,何静雯,卢丹,谢晓鸿,吴月燕. 广西植物. 2017(08)
[7]五倍体和同源十倍体‘怀白菊’农艺性状及耐寒性的差异分析[J]. 赵喜亭,范子建,刘露颖,李明军. 植物生理学报. 2017(03)
[8]苹果矮化砧‘71-3-150’对冷胁迫的生理与转录组响应[J]. 王海波,程来亮,常源升,孙清荣,陶吉寒,李林光. 园艺学报. 2016(08)
[9]接种菌根真菌对青冈栎幼苗耐旱性的影响[J]. 张中峰,张金池,黄玉清,徐广平,张德楠,俞元春. 生态学报. 2016(11)
[10]不同福禄考品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性综合评价[J]. 曲彦婷,熊燕,韩辉,李洋,左豫虎. 植物生理学报. 2016(04)
博士论文
[1]植物激素乙烯调控拟南芥抗冻性的分子机制研究[D]. 田守蔚.中国农业大学 2015
[2]小麦类黄酮合成途径基因TaFLS1与TaANS1的逆境应答机制研究[D]. 李伟.山东大学 2011
[3]细枝木麻黄再生体系及农杆菌介导遗传转化研究[D]. 姜清彬.中国林业科学研究院 2011
硕士论文
[1]浙江省沿海防护林土壤地理信息系统构建[D]. 肖纪军.浙江林学院 2009
本文编号：3111766
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