进化谷野生大麦耐旱基因型差异及其机理研究

发布时间：2021-04-21 14:25

　　干旱是限制作物生长,造成作物减产的主要环境因素之一,严重影响全球粮食安全。大麦（Hordeum.vulgare）是全球第四大谷类作物,耐旱性强,适应性广。野生大麦（H.spontaneum）作为栽培大麦的祖先,鉴定并发掘其耐旱种质可为作物改良提供优质资源。明确大麦耐旱机制是育种改良的前提条件。本研究采用来自于以色列进化谷的野生大麦为材料,从代谢和转录两个水平上研究干旱胁迫下耐性各异的野生大麦的耐旱机制差异,研究结果主要如下:1.野生大麦叶片氟基酸含量对干旱胁迫的响应机制本研究首先开展了干旱胁迫后氨基酸含量的变化分析,在大麦旗叶中共鉴定到18种氨基酸。其中,丙酮酸家族的丙氨酸、缬氨酸和亮氨酸均在两组野生大麦中显著增加,组氨酸也显著增加,可以推测干旱环境下糖酵解途径增强,糖类的分解代谢增强;天冬氨酸家族的苏氨酸和赖氨酸均在两组显著增加,谷氨酸家族的脯氨酸均在两组显著增加,可以推测三羧酸循环加强。此次实验中脯氨酸含量不仅显著增加,并且其含量还显著高于其他氨基酸,它可作为渗透调节物质,维持细胞渗透势,减轻干旱对植物的伤害。另一种重要的氨基酸GABA只在欧洲坡材料显著增加。上述结果说明进化谷两个... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

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摘要
ABSTRACT
1 文献综述
    1.1 干旱对植物的损伤
        1.1.1 膜的结构与透性发生改变
        1.1.2 破坏正常代谢过程
        1.1.3 机械性损伤
    1.2 作物抗旱的机理及抗性鉴定
        1.2.1 形态结构特征
        1.2.2 生理生化特征
        1.2.3 作物抗旱鉴定方法及抗旱生理指标
    1.3 野生大麦耐干旱研究进展
        1.3.1 野生大麦的抗旱形态及生理特征
        1.3.2 野生大麦中抗旱QTL
        1.3.3 野生大麦中的抗旱基因
        1.3.4 干旱胁迫对代谢物的影响
        1.3.5 干旱胁迫对表达谱的影响
    1.4 本研究中野生大麦材料采集地点
2 干旱胁迫对进化谷野生大麦生殖生长期氨基酸含量的影响
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验材料与实验设计
        2.2.2 测定方法
        2.2.3 数据统计与分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 土壤相对含水量的变化
        2.3.2 野生大麦叶片氨基酸含量对干旱胁迫的响应
        2.3.3 两组野生大麦氨基酸含量差异
    2.4 讨论
3 进化谷野生大麦响应干旱胁迫的代谢组学分析
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验材料与实验设计
        3.2.2 测定方法
    3.3 结果与分析
        3.3.1 干旱胁迫对野生大麦地上部的影响
        3.3.2 土壤相对含水量的变化
        3.3.3 地上部干重与鲜重差异
        3.3.4 野生大麦叶片代谢物对干旱胁迫的响应
        3.3.5 两组野生大麦代谢物含量差异
    3.4 讨论
4 进化谷野生大麦响应干旱胁迫的转录组学分析
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验材料与实验设计
        4.2.2 取样与RNA提取
        4.2.3 测序文库构建
        4.2.4 测序数据分析
        4.2.5 基因功能与通路分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 RNA-Seq测序数据评估
        4.3.2 样本基因表达量及其分布
        4.3.3 差异表达基因数目及其分布
        4.3.4 差异表达基因GO功能注释及富集分析
        4.3.5 KEGG及代谢途径分析
    4.4 讨论
参考文献
硕士期间相关论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]高温干旱对水稻产量、品质及剑叶生理特性影响研究综述[J]. 梁嘉荧,蔡一霞.  中国农学通报. 2013(27)
[2]大麦种子萌发期对干旱胁迫的生理响应及其抗旱性评价[J]. 鞠乐,齐军仓,成禄艳,赵佳,廖永兵.  西南农业学报. 2013(01)
[3]干旱胁迫对不同耐旱性大麦品种叶片超微结构的影响[J]. 陈健辉,李荣华,郭培国,夏岩石,田长恩,缪绅裕.  植物学报. 2011(01)
[4]干旱对植物的伤害及植物的抗旱机制[J]. 黄升谋.  安徽农业科学. 2009(22)
[5]不同干旱胁迫强度下白刺花幼苗叶片的生理生化反应[J]. 王红梅,包维楷,李芳兰.  应用与环境生物学报. 2008(06)
[6]影响牧草含水量测定以及牧草干鲜比的主要因素[J]. 来强,李青丰,莫日根敖其尔,师桂花,吴雪宾.  中国草地学报. 2008(04)



本文编号：3151926