胡杨异形叶性的环境适应分子机制研究
发布时间：2021-07-10 14:11
异形叶性是植物基于表型可塑性在同一植株产生不同形态叶片的现象,是植物对环境适应及资源最优化利用的一种生存策略。胡杨是一种典型的木本异形叶植物,它是中亚和中国西北荒漠地区唯一的天然乔木树种和重要的建群树种,在抵御风沙、维护区域生态平衡和生物多样性方面发挥重要作用。成年胡杨具有披针形叶、卵圆形叶、锯齿卵圆形叶等多种形态叶片,对不利环境条件有较好的适应能力,因而是研究树木对环境适应的重要模式树种。目前,对胡杨异形叶特性及环境适应机制的研究主要集中在形态结构及生理特性的解析,有关其分子调控机制的研究相对较少。开展胡杨异形叶分子生物学的比较研究,能够从一定层面揭示胡杨对环境的适应机制,对胡杨林的保护和更新复壮、干旱半干旱地区植被恢复等工作有重要的理论和实践指导意义。本文以胡杨的披针形叶、卵圆形叶及锯齿卵圆形叶为研究材料,分别对其生理生化特性、蛋白表达特征、编码基因及非编码RNA（lncRNA,circRNA,miRNA）的表达特征进行比较分析。在此基础上,进一步开展了竞争性内源RNA调控网络分析,并对竞争性内源RNA调控网络中差异表达的关键基因PePIP2;5进行功能研究。旨在揭示胡杨异形叶性的...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：202 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
OE-PePIP2;5 84K杨的PCR检测。M:AL2000 DNA Marker;PC:以pCAMBIA2300-Pe PIP2;5质粒为模板的PCR产物;WT:以野生型84K杨DNA为模板的PCR产物;NC(负对照):以双蒸水为模板的PCR产物的负对照;L1-L10:以转基因84K杨DNA为模板的PCR产物。
在成功鉴定目的基因Pe PIP2;5整合到转基因植株基因组的基础上,研究提取了阳性转基因84K杨(L1、L4、L10)及野生型84k杨的RNA,采用荧光定量PCR和半定量PCR技术对转基因植株中Pe PIP2;5的表达量进行检测(图5.12)。结果表明,Pe PIP2;5在各转基因株系的表达量存在差异,在L1和L4株系中高表达,故选取L1和L4转基因株系用于后续Pe PIP2;5基因功能的研究。5.3.5 转PePIP2;5基因植株的抗逆性分析
为研究野生型及Pe PIP2;5转基因杨树对抗干旱胁迫能力的差异,将野生型杨树与Pe PIP2;5转基因杨树(Line1,Line4)培养于相同环境,并采取模拟干旱胁迫的控水处理。如图5.13所示,在正常水分条件下(0天),野生型与PePIP2;5转基因株系均正常生长,叶片及植株状态良好。受到干旱胁迫后(3天),野生型植株出现叶片萎蔫的现象,而处于水分亏缺条件下的转基因株系叶片无明显萎蔫现象。伴随干旱处理时间的增加,野生型84K杨叶片萎蔫程度加剧,相同处理的转基因株系叶片出现轻微的萎蔫,但萎蔫程度明显较野生型轻。在干旱胁迫后对各植株进行复水处理,发现野生型植株不能完全恢复,复水1天后叶片仍处于一定的萎蔫状态,而转基因植株在复水后叶片不再萎蔫,基本恢复正常生长状态。5.3.5.2野生型及Pe PIP2;5转基因杨树在干旱胁迫下含水量变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]胡杨异形叶抗氧化能力的比较[J]. 李萍萍,曾明,李文海,赵媛媛,郑彩霞. 北京林业大学学报. 2019(08)
[2]84K杨PagC3H3基因表达模式分析[J]. 樊二勤,刘彩霞,付鹏跃,杨传平,曲冠证. 植物研究. 2019(04)
[3]地形因子对黄土高原山杏叶片功能性状的影响[J]. 王雪艳,曹建军,张小芳,孔莹莹,田泓,李梦天,许雪赟,龚毅帆. 应用生态学报. 2019(08)
[4]胡杨异形叶光合作用特性研究[J]. 韩航,单凌飞,王双蕾,石莎,冯金朝. 中央民族大学学报(自然科学版). 2019(02)
[5]胡杨异形叶性状与其个体发育的关系[J]. 王文娟,吕慧,钟悦鸣,陈利俊,李景文,马青. 北京林业大学学报. 2019(02)
[6]基于Illumina HiSeq 2500测序技术对高温胁迫下苦瓜叶片转录组特性分析[J]. 杜文丽,陈中钐,许端祥,高山,温庆放. 分子植物育种. 2019(02)
[7]水流特性对水生植物的影响规律研究进展[J]. 魏华. 江西农业大学学报. 2018(05)
[8]玉米幼苗叶片响应热胁迫的蛋白质组学分析[J]. 石江,赵琳,朱月清,楼旭平,余建忠,阮松林,陈文岳. 浙江农业学报. 2018(06)
[9]盐、干旱胁迫下水稻相关miRNA的鉴定及表达分析[J]. 彭廷,文慧丽,赵亚帆,王博博,金玉蔓,孙红正,赵全志. 华北农学报. 2018(02)
[10]臭柏异形叶水分特性的比较[J]. 张金玲,陈海鹏,李玉灵,杨晔. 干旱区资源与环境. 2018(05)
博士论文
[1]盐胁迫下陆地棉根蛋白差异表达分析及耐盐相关基因的功能鉴定[D]. 李武.河南大学 2016
[2]胡杨异形叶生态适应的解剖及生理学研究[D]. 岳宁.北京林业大学 2009
硕士论文
[1]胡杨异形叶光合水分生理特性与个体发育阶段的关系[D]. 李雁玲.塔里木大学 2017
[2]叶片形态和解剖结构属性的纬度格局及影响因素[D]. 田苗.北京林业大学 2016
[3]干旱胁迫下油菜木质素含量及其关键基因表达的时空动态变化[D]. 张颖俊.西南大学 2015
[4]芹菜对高温胁迫的分子响应机制分析[D]. 李岩.南京农业大学 2015
[5]玉米miR169及其靶基因NF-YA转录因子功能的初步研究[D]. 栾明达.西南科技大学 2014
[6]干旱和强光胁迫对水稻类囊体膜蛋白质组的影响[D]. 范云峰.扬州大学 2007
本文编号：3276063
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：202 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
OE-PePIP2;5 84K杨的PCR检测。M:AL2000 DNA Marker;PC:以pCAMBIA2300-Pe PIP2;5质粒为模板的PCR产物;WT:以野生型84K杨DNA为模板的PCR产物;NC(负对照):以双蒸水为模板的PCR产物的负对照;L1-L10:以转基因84K杨DNA为模板的PCR产物。
在成功鉴定目的基因Pe PIP2;5整合到转基因植株基因组的基础上,研究提取了阳性转基因84K杨(L1、L4、L10)及野生型84k杨的RNA,采用荧光定量PCR和半定量PCR技术对转基因植株中Pe PIP2;5的表达量进行检测(图5.12)。结果表明,Pe PIP2;5在各转基因株系的表达量存在差异,在L1和L4株系中高表达,故选取L1和L4转基因株系用于后续Pe PIP2;5基因功能的研究。5.3.5 转PePIP2;5基因植株的抗逆性分析
为研究野生型及Pe PIP2;5转基因杨树对抗干旱胁迫能力的差异,将野生型杨树与Pe PIP2;5转基因杨树(Line1,Line4)培养于相同环境,并采取模拟干旱胁迫的控水处理。如图5.13所示,在正常水分条件下(0天),野生型与PePIP2;5转基因株系均正常生长,叶片及植株状态良好。受到干旱胁迫后(3天),野生型植株出现叶片萎蔫的现象,而处于水分亏缺条件下的转基因株系叶片无明显萎蔫现象。伴随干旱处理时间的增加,野生型84K杨叶片萎蔫程度加剧,相同处理的转基因株系叶片出现轻微的萎蔫,但萎蔫程度明显较野生型轻。在干旱胁迫后对各植株进行复水处理,发现野生型植株不能完全恢复,复水1天后叶片仍处于一定的萎蔫状态,而转基因植株在复水后叶片不再萎蔫,基本恢复正常生长状态。5.3.5.2野生型及Pe PIP2;5转基因杨树在干旱胁迫下含水量变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]胡杨异形叶抗氧化能力的比较[J]. 李萍萍,曾明,李文海,赵媛媛,郑彩霞. 北京林业大学学报. 2019(08)
[2]84K杨PagC3H3基因表达模式分析[J]. 樊二勤,刘彩霞,付鹏跃,杨传平,曲冠证. 植物研究. 2019(04)
[3]地形因子对黄土高原山杏叶片功能性状的影响[J]. 王雪艳,曹建军,张小芳,孔莹莹,田泓,李梦天,许雪赟,龚毅帆. 应用生态学报. 2019(08)
[4]胡杨异形叶光合作用特性研究[J]. 韩航,单凌飞,王双蕾,石莎,冯金朝. 中央民族大学学报(自然科学版). 2019(02)
[5]胡杨异形叶性状与其个体发育的关系[J]. 王文娟,吕慧,钟悦鸣,陈利俊,李景文,马青. 北京林业大学学报. 2019(02)
[6]基于Illumina HiSeq 2500测序技术对高温胁迫下苦瓜叶片转录组特性分析[J]. 杜文丽,陈中钐,许端祥,高山,温庆放. 分子植物育种. 2019(02)
[7]水流特性对水生植物的影响规律研究进展[J]. 魏华. 江西农业大学学报. 2018(05)
[8]玉米幼苗叶片响应热胁迫的蛋白质组学分析[J]. 石江,赵琳,朱月清,楼旭平,余建忠,阮松林,陈文岳. 浙江农业学报. 2018(06)
[9]盐、干旱胁迫下水稻相关miRNA的鉴定及表达分析[J]. 彭廷,文慧丽,赵亚帆,王博博,金玉蔓,孙红正,赵全志. 华北农学报. 2018(02)
[10]臭柏异形叶水分特性的比较[J]. 张金玲,陈海鹏,李玉灵,杨晔. 干旱区资源与环境. 2018(05)
博士论文
[1]盐胁迫下陆地棉根蛋白差异表达分析及耐盐相关基因的功能鉴定[D]. 李武.河南大学 2016
[2]胡杨异形叶生态适应的解剖及生理学研究[D]. 岳宁.北京林业大学 2009
硕士论文
[1]胡杨异形叶光合水分生理特性与个体发育阶段的关系[D]. 李雁玲.塔里木大学 2017
[2]叶片形态和解剖结构属性的纬度格局及影响因素[D]. 田苗.北京林业大学 2016
[3]干旱胁迫下油菜木质素含量及其关键基因表达的时空动态变化[D]. 张颖俊.西南大学 2015
[4]芹菜对高温胁迫的分子响应机制分析[D]. 李岩.南京农业大学 2015
[5]玉米miR169及其靶基因NF-YA转录因子功能的初步研究[D]. 栾明达.西南科技大学 2014
[6]干旱和强光胁迫对水稻类囊体膜蛋白质组的影响[D]. 范云峰.扬州大学 2007
本文编号：3276063
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