水曲柳成花性别差异研究及开花基因表达分析
发布时间：2021-12-29 02:18
本研究以黑龙江省苇河林业局青山种子园20-30年生,进入生殖生长阶段的水曲柳雌雄株为实验材料,通过连续两年的跟踪调查,对其雌雄株在群体、单株、花序及单花水平的花期物候进行系统详细的研究,进一步应用形态学、解剖学方法系统开展水曲柳雌雄花器官发育过程中花序、单花形态及解剖学分析,揭示了水曲柳花发育过程的关键时间点及相应形态的时空特征。在水曲柳花发育的不同时期及特定时期低温胁迫下,对其雌雄花的生理生化、激素、开花相关基因表达进行雌雄差异分析。进一步克隆了水曲柳CO（CONSTANS）、AP2（APETALA2）、PI（PISTILLATA）及 FT（FLOWERING LOCUST）基因全长并进行生物信息学分析。主要结论如下:1、水曲柳开花物候研究:（1）水曲柳雄花开放早于雌花,雄花花期为4月底至5月初,雌花花期为5月初至5月中下旬;开花模式均为“集中开花”模式;（2）雄花花期较雌花提前4-6天,其中雄花散粉期与雌花盛花期时间基本一致,基本为5月7日至5月15日,此时为水曲柳授粉关键时期;（3）雄花序宽度始终大于长度,5月8日之前花序生长缓慢,5月9-10日花序快速生长;雌花序在5月9日前生...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 开花物候研究
1.2.1 物候的概念
1.2.2 国内外开花物候研究进展
1.2.3 影响开花物候的因素
1.3 低温胁迫对开花的生理学研究进展
1.3.1 低温胁迫对植物细胞膜系统稳定性的影响
1.3.2 低温胁迫对植物渗透调节物质的影响
1.3.3 低温胁迫对植物保护酶活性的影响
1.3.4 低温胁迫对植物钙离子
1.4 植物花发育研究进展
1.4.1 植物开花研究历史和现状
1.4.2 成花诱导途径
1.5 植物内源激素及非生物胁迫对开花的影响
1.5.1 植物内源激素对植物开花的影响
1.5.2 非生物胁迫对植物开花的影响
1.5.3 开花整合因子
1.5.4 花器官的发育
1.6 木本植物成花研究进展及展望
1.7 水曲柳研究现状
1.7.1 水曲柳生物学特性
1.7.2 水曲柳开花研究进展及存在的问题
1.8 本论文研究的目的意义
2 水曲柳雌雄花物候研究
2.1 实验材料与方法
2.1.1 实验地生境概况
2.1.2 实验材料
2.1.3 实验方法
2.2 实验结果与分析
2.2.1 水曲柳雌雄花序开花生长及形态
2.2.2 水曲柳雌雄单花发育及形态
2.2.3 水曲柳个体及群体开花物候观测
2.2.4 水曲柳花粉活力及结实率
2.2.5 物候指数与生殖成功的相关性分析
2.3 讨论
2.4 本章小结
3 水曲柳雌雄花形态发育研究
3.1 实验材料与方法
3.1.1 材料的采集和固定
3.1.2 花序、花的体视显微观察
3.1.3 显微切片准备及观察
3.2 结果与分析
3.2.1 水曲柳雌雄花枝观察
3.2.2 水曲柳雌雄花序、花形态观察
3.2.3 水曲柳雄花的发生与发育
3.2.4 水曲柳雌花的发生与发育
3.2.5 水曲柳雌花发育时空对应关系
3.3 讨论
3.4 本章小结
4 水曲柳花器官发育中生理生化及相关基因表达差异研究
4.1 材料与方法
4.1.1 材料
4.1.2 主要设备仪器
4.1.3 主要试剂
4.1.4 酶活性检测
4.1.5 渗透调节物质检测
4.1.6 丙二醛(MDA)测定
4.1.7 钙离子测定
4.1.8 植物激素提取及检测
4.1.9 荧光定量PCR检测
4.1.10 数据分析
4.2 结果与分析
4.2.1 膜氧化和渗透指数的性别差异
4.2.2 抗氧化酶活性的性别差异
4.2.3 钙离子含量性别差异
4.2.4 水曲柳雌雄花发育过程中内源激素含量差异分析
4.2.5 总RNA纯度及浓度检测
4.2.6 内参基因的筛选
4.2.7 基因特异性引物PCR验证
4.2.8 开花相关基因性别差异表达分析
4.3 讨论
4.4 本章小结
5 水曲柳雌雄花对低温胁迫差异响应研究
5.1 材料与方法
5.1.1 实验材料
5.1.2 气象数据的获得
5.1.3 低温胁迫实验
5.1.4 主要设备仪器
5.1.5 主要试剂
5.1.6 实验方法
5.2 结果与分析
5.2.1 低温胁迫下膜氧化和渗透指数的性别差异
5.2.2 低温胁迫下抗氧化酶活性的性别差异
5.2.3 低温胁迫下钙离子含量性别差异
5.2.4 ROS清除、钙离子信号通路、冷胁迫及DNA甲基化相关基因的差异表达
5.3 讨论
5.4 本章小结
6 水曲柳开花基因CO、FT、AP2与PI的克隆及生物信息学分析
6.1 实验材料与方法
6.1.1 实验材料
6.1.2 实验方法
6.2 结果与分析
6.2.1 水曲柳总RNA的提取
6.2.2 水曲柳CO基因克隆与分析
6.2.3 水曲柳AP2基因克隆与分析
6.2.4 水曲柳PI基因克隆与分析
6.2.5 水曲柳FT基因克隆与分析
6.3 讨论
6.4 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
附件
本文编号：3555201
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 开花物候研究
1.2.1 物候的概念
1.2.2 国内外开花物候研究进展
1.2.3 影响开花物候的因素
1.3 低温胁迫对开花的生理学研究进展
1.3.1 低温胁迫对植物细胞膜系统稳定性的影响
1.3.2 低温胁迫对植物渗透调节物质的影响
1.3.3 低温胁迫对植物保护酶活性的影响
1.3.4 低温胁迫对植物钙离子
1.4 植物花发育研究进展
1.4.1 植物开花研究历史和现状
1.4.2 成花诱导途径
1.5 植物内源激素及非生物胁迫对开花的影响
1.5.1 植物内源激素对植物开花的影响
1.5.2 非生物胁迫对植物开花的影响
1.5.3 开花整合因子
1.5.4 花器官的发育
1.6 木本植物成花研究进展及展望
1.7 水曲柳研究现状
1.7.1 水曲柳生物学特性
1.7.2 水曲柳开花研究进展及存在的问题
1.8 本论文研究的目的意义
2 水曲柳雌雄花物候研究
2.1 实验材料与方法
2.1.1 实验地生境概况
2.1.2 实验材料
2.1.3 实验方法
2.2 实验结果与分析
2.2.1 水曲柳雌雄花序开花生长及形态
2.2.2 水曲柳雌雄单花发育及形态
2.2.3 水曲柳个体及群体开花物候观测
2.2.4 水曲柳花粉活力及结实率
2.2.5 物候指数与生殖成功的相关性分析
2.3 讨论
2.4 本章小结
3 水曲柳雌雄花形态发育研究
3.1 实验材料与方法
3.1.1 材料的采集和固定
3.1.2 花序、花的体视显微观察
3.1.3 显微切片准备及观察
3.2 结果与分析
3.2.1 水曲柳雌雄花枝观察
3.2.2 水曲柳雌雄花序、花形态观察
3.2.3 水曲柳雄花的发生与发育
3.2.4 水曲柳雌花的发生与发育
3.2.5 水曲柳雌花发育时空对应关系
3.3 讨论
3.4 本章小结
4 水曲柳花器官发育中生理生化及相关基因表达差异研究
4.1 材料与方法
4.1.1 材料
4.1.2 主要设备仪器
4.1.3 主要试剂
4.1.4 酶活性检测
4.1.5 渗透调节物质检测
4.1.6 丙二醛(MDA)测定
4.1.7 钙离子测定
4.1.8 植物激素提取及检测
4.1.9 荧光定量PCR检测
4.1.10 数据分析
4.2 结果与分析
4.2.1 膜氧化和渗透指数的性别差异
4.2.2 抗氧化酶活性的性别差异
4.2.3 钙离子含量性别差异
4.2.4 水曲柳雌雄花发育过程中内源激素含量差异分析
4.2.5 总RNA纯度及浓度检测
4.2.6 内参基因的筛选
4.2.7 基因特异性引物PCR验证
4.2.8 开花相关基因性别差异表达分析
4.3 讨论
4.4 本章小结
5 水曲柳雌雄花对低温胁迫差异响应研究
5.1 材料与方法
5.1.1 实验材料
5.1.2 气象数据的获得
5.1.3 低温胁迫实验
5.1.4 主要设备仪器
5.1.5 主要试剂
5.1.6 实验方法
5.2 结果与分析
5.2.1 低温胁迫下膜氧化和渗透指数的性别差异
5.2.2 低温胁迫下抗氧化酶活性的性别差异
5.2.3 低温胁迫下钙离子含量性别差异
5.2.4 ROS清除、钙离子信号通路、冷胁迫及DNA甲基化相关基因的差异表达
5.3 讨论
5.4 本章小结
6 水曲柳开花基因CO、FT、AP2与PI的克隆及生物信息学分析
6.1 实验材料与方法
6.1.1 实验材料
6.1.2 实验方法
6.2 结果与分析
6.2.1 水曲柳总RNA的提取
6.2.2 水曲柳CO基因克隆与分析
6.2.3 水曲柳AP2基因克隆与分析
6.2.4 水曲柳PI基因克隆与分析
6.2.5 水曲柳FT基因克隆与分析
6.3 讨论
6.4 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
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本文编号：3555201
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