干旱胁迫下胡桃楸叶片结构、生理响应及转录组分析
发布时间：2022-10-18 19:05
胡桃楸是我国东北地区“三大硬阔”之一,有较高的用材及药用价值。土壤干旱是限制其生长发育的重要因子。本研究以2年生胡桃楸幼苗为研究对象,研究在持续土壤干旱胁迫下不同时期（0 d、5 d、10 d、15 d、20 d、25 d）其叶片形态结构和各项生理指标的响应趋势。并选取发生明显生理变化时期的叶片与对照组进行转录组测序比较分析,在基因水平上初步探讨胡桃楸叶片应对干旱胁迫的响应机制,为研究树木抗旱响应机制及胡桃楸的合理培育与利用提供理论依据。主要研究结果如下:1、随着干旱胁迫程度逐渐加深,胡桃楸叶片含水量与相对含水量下降,叶片的上、下表皮细胞、栅栏组织、海绵组织厚度均逐渐减小;叶肉细胞排列变得疏松,木质部结构变得紧密而面积减小;栅栏组织与海绵组织的比值略有增大。胡桃楸叶片下表皮气孔口的长度、宽度和开放率均随胁迫加重呈现明显下降趋势,干旱胁迫下胡桃楸通过改变叶片结构和气孔大小,主动关闭气孔来降低蒸腾和呼吸作用失水,提高抗旱能力。2、干旱胁迫引起胡桃楸生理水平的响应主要包括光合能力改变、渗透调节和抗氧化调节几部分。干旱胁迫下胡桃楸的Pn和Tr均发生持续下降,Gs下降,Ci上升,光合作用受到非气...
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 植物的抗旱研究
1.1.1 植物形态结构对干旱的响应
1.1.2 光合系统对干旱的响应
1.1.3 渗透调节对干旱的响应
1.1.4 抗氧化调节对干旱的响应
1.2 转录组学在植物抗旱方面应用
1.2.1 转录组学技术
1.2.2 植物抗旱转录组学研究
1.3 胡桃楸的研究概述
1.4 本研究的目的意义
2 材料与方法
2.1 试验材料与处理
2.2 试验方法
2.2.1 叶片显微结构的观察
2.2.2 光合参数的测定
2.2.3 叶片各项生理指标的测定
2.2.4 转录组测序与分析
2.3 数据处理
3 结果与分析
3.1 胡桃楸叶片形态结构对干旱胁迫的响应
3.1.1 植株叶片外部形态变化
3.1.2 土壤含水率、叶片含水率、叶片相对含水率的变化
3.1.3 叶片解剖结构变化
3.1.4 叶片下表皮气孔特征变化
3.2 胡桃楸叶片光合系统对干旱胁迫的响应
3.2.1 光合参数的变化
3.2.2 光合色素的变化
3.3 胡桃楸叶片生理指标对干旱胁迫的响应
3.3.1 渗透调节物质含量
3.3.2 相对电导率与丙二醛含量
3.3.3 过氧化氢与超氧阴离子自由基含量
3.3.4 抗氧化酶活性
3.4 干旱胁迫下胡桃楸叶片转录组的测序及分析
3.4.1 转录组数据质量分析和组装
3.4.2 Unigene的功能注释
3.4.3 基因表达定量与差异表达基因的筛选
3.4.4 差异表达基因的GO功能分类
3.4.5 差异表达基因的KEGG代谢通路
3.4.6 差异表达基因分析
4 讨论
4.1 干旱胁迫下胡桃楸叶片结构的响应
4.2 干旱胁迫下胡桃楸叶片的生理响应
4.3 干旱胁迫下胡桃楸叶片的转录组学研究
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]转录组学主要研究技术及其应用概述[J]. 刘伟,郭光艳,秘彩莉. 生物学教学. 2019(10)
[2]干旱胁迫对不同土壤基质下核桃楸幼苗的生理特性的影响[J]. 及利,韩姣,王芳,王君,宋笛,张丽杰,祁永会,杨雨春. 植物研究. 2019(05)
[3]米槁幼苗光合色素与光合特征对干旱胁迫的响应[J]. 刘济明,李佳,文爱华,邓明明. 江苏农业科学. 2019(09)
[4]胡桃楸嫩枝扦插繁殖技术[J]. 宋刚,祁永会. 农民致富之友. 2019(13)
[5]沙尘胁迫对山楂光合、荧光特性的影响[J]. 王孟辉,巴特尔·巴克,萨吉旦·阿卜杜克日木,薛亚荣,康丽娟,祖力克艳·麻那甫. 干旱区资源与环境. 2019(03)
[6]干旱胁迫下新疆野核桃幼苗叶片渗透调节物质变化研究[J]. 韩冷,徐敏,张萍. 天津农业科学. 2018(08)
[7]核桃楸不同药用部位的抗氧化活性比较[J]. 赵娜娜,刘汇,孙道磊,王会,张辉,孙佳明. 长春中医药大学学报. 2018(01)
[8]核桃楸组织培养技术研究[J]. 王杨洋,于海洋. 防护林科技. 2017(12)
[9]桑树抗逆性分子机制研究进展[J]. 朱志贤,于翠,李勇,莫荣利,邓文,胡兴明. 湖北农业科学. 2017(23)
[10]植物响应干旱的转录组学研究进展[J]. 倪知游,梁东,高帆,胡容平,夏惠. 分子植物育种. 2018(08)
博士论文
[1]樱桃砧木抗旱性评价及应对干旱胁迫响应的生理和分子机制[D]. 冯瑛.西北农林科技大学 2019
[2]土壤水分对3个造林树种光合生理生化特性的影响[D]. 吴芹.山东农业大学 2013
[3]荻和芒对干旱胁迫的生理响应和适应性[D]. 李强.东北林业大学 2013
硕士论文
[1]白沙蒿对干旱响应的转录组研究[D]. 员艳丽.内蒙古师范大学 2016
[2]杨树干旱响应转录组测序分析[D]. 欧佳佳.南京林业大学 2015
[3]北京地区部分景天属植物抗旱性及园林应用研究[D]. 冯黎.北京林业大学 2015
[4]基于物种分布模型的胡桃楸遗传多样性分析以及胡桃楸黄酮类天然产物的虚拟筛选[D]. 刘巨钊.东北林业大学 2015
[5]五种园林植物光合作用系统对干旱胁迫的响应研究[D]. 何宝龙.浙江农林大学 2013
[6]8个树种对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价[D]. 陈志成.山东农业大学 2013
[7]拟南芥AT14A蛋白调控干旱胁迫应答的转录组学研究[D]. 孙庆玲.扬州大学 2013
[8]马铃薯宁蒗182干旱胁迫下的生理机制和蛋白质组学研究[D]. 章玉婷.昆明理工大学 2013
[9]胡桃楸天然种群遗传多样性和遗传结构的研究[D]. 王东娜.东北林业大学 2011
[10]胡桃楸体胚发生及胚性细胞悬浮体系的建立[D]. 姜思佳.东北林业大学 2011
本文编号：3692883
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 植物的抗旱研究
1.1.1 植物形态结构对干旱的响应
1.1.2 光合系统对干旱的响应
1.1.3 渗透调节对干旱的响应
1.1.4 抗氧化调节对干旱的响应
1.2 转录组学在植物抗旱方面应用
1.2.1 转录组学技术
1.2.2 植物抗旱转录组学研究
1.3 胡桃楸的研究概述
1.4 本研究的目的意义
2 材料与方法
2.1 试验材料与处理
2.2 试验方法
2.2.1 叶片显微结构的观察
2.2.2 光合参数的测定
2.2.3 叶片各项生理指标的测定
2.2.4 转录组测序与分析
2.3 数据处理
3 结果与分析
3.1 胡桃楸叶片形态结构对干旱胁迫的响应
3.1.1 植株叶片外部形态变化
3.1.2 土壤含水率、叶片含水率、叶片相对含水率的变化
3.1.3 叶片解剖结构变化
3.1.4 叶片下表皮气孔特征变化
3.2 胡桃楸叶片光合系统对干旱胁迫的响应
3.2.1 光合参数的变化
3.2.2 光合色素的变化
3.3 胡桃楸叶片生理指标对干旱胁迫的响应
3.3.1 渗透调节物质含量
3.3.2 相对电导率与丙二醛含量
3.3.3 过氧化氢与超氧阴离子自由基含量
3.3.4 抗氧化酶活性
3.4 干旱胁迫下胡桃楸叶片转录组的测序及分析
3.4.1 转录组数据质量分析和组装
3.4.2 Unigene的功能注释
3.4.3 基因表达定量与差异表达基因的筛选
3.4.4 差异表达基因的GO功能分类
3.4.5 差异表达基因的KEGG代谢通路
3.4.6 差异表达基因分析
4 讨论
4.1 干旱胁迫下胡桃楸叶片结构的响应
4.2 干旱胁迫下胡桃楸叶片的生理响应
4.3 干旱胁迫下胡桃楸叶片的转录组学研究
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]转录组学主要研究技术及其应用概述[J]. 刘伟,郭光艳,秘彩莉. 生物学教学. 2019(10)
[2]干旱胁迫对不同土壤基质下核桃楸幼苗的生理特性的影响[J]. 及利,韩姣,王芳,王君,宋笛,张丽杰,祁永会,杨雨春. 植物研究. 2019(05)
[3]米槁幼苗光合色素与光合特征对干旱胁迫的响应[J]. 刘济明,李佳,文爱华,邓明明. 江苏农业科学. 2019(09)
[4]胡桃楸嫩枝扦插繁殖技术[J]. 宋刚,祁永会. 农民致富之友. 2019(13)
[5]沙尘胁迫对山楂光合、荧光特性的影响[J]. 王孟辉,巴特尔·巴克,萨吉旦·阿卜杜克日木,薛亚荣,康丽娟,祖力克艳·麻那甫. 干旱区资源与环境. 2019(03)
[6]干旱胁迫下新疆野核桃幼苗叶片渗透调节物质变化研究[J]. 韩冷,徐敏,张萍. 天津农业科学. 2018(08)
[7]核桃楸不同药用部位的抗氧化活性比较[J]. 赵娜娜,刘汇,孙道磊,王会,张辉,孙佳明. 长春中医药大学学报. 2018(01)
[8]核桃楸组织培养技术研究[J]. 王杨洋,于海洋. 防护林科技. 2017(12)
[9]桑树抗逆性分子机制研究进展[J]. 朱志贤,于翠,李勇,莫荣利,邓文,胡兴明. 湖北农业科学. 2017(23)
[10]植物响应干旱的转录组学研究进展[J]. 倪知游,梁东,高帆,胡容平,夏惠. 分子植物育种. 2018(08)
博士论文
[1]樱桃砧木抗旱性评价及应对干旱胁迫响应的生理和分子机制[D]. 冯瑛.西北农林科技大学 2019
[2]土壤水分对3个造林树种光合生理生化特性的影响[D]. 吴芹.山东农业大学 2013
[3]荻和芒对干旱胁迫的生理响应和适应性[D]. 李强.东北林业大学 2013
硕士论文
[1]白沙蒿对干旱响应的转录组研究[D]. 员艳丽.内蒙古师范大学 2016
[2]杨树干旱响应转录组测序分析[D]. 欧佳佳.南京林业大学 2015
[3]北京地区部分景天属植物抗旱性及园林应用研究[D]. 冯黎.北京林业大学 2015
[4]基于物种分布模型的胡桃楸遗传多样性分析以及胡桃楸黄酮类天然产物的虚拟筛选[D]. 刘巨钊.东北林业大学 2015
[5]五种园林植物光合作用系统对干旱胁迫的响应研究[D]. 何宝龙.浙江农林大学 2013
[6]8个树种对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价[D]. 陈志成.山东农业大学 2013
[7]拟南芥AT14A蛋白调控干旱胁迫应答的转录组学研究[D]. 孙庆玲.扬州大学 2013
[8]马铃薯宁蒗182干旱胁迫下的生理机制和蛋白质组学研究[D]. 章玉婷.昆明理工大学 2013
[9]胡桃楸天然种群遗传多样性和遗传结构的研究[D]. 王东娜.东北林业大学 2011
[10]胡桃楸体胚发生及胚性细胞悬浮体系的建立[D]. 姜思佳.东北林业大学 2011
本文编号：3692883
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