西瓜对低温、弱光及其双重胁迫的响应分析
发布时间：2021-11-26 14:40
西瓜[Citrullus lanatus（Thunb.）Mansum.&Nakai]是我国重要的园艺作物之一。在早春西瓜幼苗栽培过程中,低温弱光双重胁迫严重影响了西瓜幼苗的生长。然而,国内外的研究主要集中于低温胁迫,对低温弱光双重胁迫的研究报道相对较少。本文利用西瓜全基因测序材料97103为实验材料,通过低温、弱光、低温弱光三种胁迫方式,分别处理三叶一心期的西瓜幼苗。测定西瓜幼苗的光合作用相关参数,明确不同胁迫条件下叶片光系统受损伤的程度;测定各个时间点叶片中ROS积累等生理指标,明确叶片细胞内的氧化还原状态以及细胞受损伤程度;提取三种胁迫处理6 h后的西瓜幼苗真叶的RNA进行转录组测序;对转录组数据结果进行GO富集分析,pathway分析。主要实验结果如下:1.低温、低温弱光胁迫处理后西瓜幼苗叶片叶绿素荧光及光合作用相关参数均有所下降。低温处理组叶片PSⅡ受损严重,弱光在一定程度上缓解了低温伤害。胁迫处理后,低温组的净光合速率,光呼吸均下降;弱光和低温弱光处理组,净光合速率及光呼吸均维持在较低水平。叶绿素荧光参数表明,低温组叶片Fv/Fm、NPQ、ΦPSII和q P下降幅度较...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
1 前言
1.1 课题的提出
1.2 植物低温响应机制
1.2.1 低温胁迫诱导植物生理响应
1.2.2 低温胁迫诱导植物分子响应
1.3 植物弱光响应机制
1.4 双重胁迫研究进展
1.5 研究的目的与意义
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验方法
2.3 西瓜幼苗胁迫处理生理指标测定
2.3.1 西瓜幼苗冷伤害指标的统计与测定
2.3.2 西瓜叶片丙二醛（MDA）含量的测定
2.3.3 叶绿素荧光相关参数的测定
2.3.4 光合作用相关参数的测定
2.3.5 相对叶绿素含量的测定
2.3.6 H_2O_2组织化学染色
2.3.7 H_2O_2含量的测定
2.3.8 O_2~-产生速率的测定
2.3.9 抗坏血酸（AsA、DHA）含量的测定
2.3.10 谷胱甘肽（GSH、GSSG）含量的测定
2.3.11 可溶性蛋白含量的测定
2.3.12 关键抗氧化酶活性的测定
2.3.13 生理数据分析
2.4 转录组数据分析
2.4.1 叶片总RNA提取及c DNA合成
2.4.2 RNA质量检测
2.4.3 转录组测序
2.4.4 转录组数据质量评估及数据处理
2.4.5 差异基因分析
2.4.6 差异表达基因的GO富集分析
2.4.7 差异表达基因的Pathway分析
2.4.8 qRT-PCR验证
3 结果与分析
3.1 生理数据分析
3.1.1 西瓜幼苗冷伤害指数
3.1.2 西瓜叶片丙二醛（MDA）含量
3.1.3 叶绿素荧光参数
3.1.4 光合作用参数
3.1.5 叶绿素含量
3.1.6 H_2O_2化学组织染色
3.1.7 H_2O_2含量
3.1.8 O_2~-产生速率
3.1.9 AsA、DHA含量及AsA/DHA
3.1.10 GSH、GSSG含量及GSH/GSSG
3.1.11 关键抗氧化酶活性
3.2 转录组数据分析
3.2.1 RNA浓度及质量检测
3.2.2 转录组数据产出质量
3.2.3 HISAT2比对结果
3.2.4 各转录组数据结果主成分分析及聚类分析
3.2.5 差异基因分析
3.2.6 差异表达基因GO富集分析
3.3 低温、弱光胁迫相互作用的分析
3.3.1 低温转录组特异性表达基因GO富集及pathway分析
3.3.2 弱光转录组特异性表达基因GO富集及pathway分析
3.3.3 低温弱光转录组特异性表达基因GO富集及pathway分析
3.3.4 三种胁迫转录组共表达基因GO富集及pathway分析
3.3.5 低温弱光vs低温差异表达基因GO富集及pathway分析
3.3.6 qRT-PCR验证
4 讨论
4.1 低温、弱光及其双重胁迫对西瓜幼苗光合作用的影响
4.2 低温、弱光及其双重胁迫对ROS积累的影响
4.3 低温、弱光及其双重胁迫对关键抗氧化酶活性的影响
4.4 低温、弱光及其双重胁迫在转录组水平上的相互作用
5 全文总结
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温弱光对西瓜幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影响[J]. 侯伟,孙爱花,杨福孙,周兆德,陈汇林,吴翠玲. 热带作物学报. 2015(07)
[2]弱光对西瓜植株营养生长的影响[J]. 郭尚,王宇楠,陈曙霞,许晶. 河北农业科学. 2014(04)
[3]西瓜苗期耐低温弱光性鉴定指标初探[J]. 邢燕,徐志红,徐永阳,赵光伟,孔维虎,贺玉花,张建. 中国瓜菜. 2012(06)
[4]葫芦科作物耐弱光研究进展[J]. 王红梅,黄金艳,何毅,李文信,覃斯华,李天艳,洪日新,樊学军,李凤梅. 中国瓜菜. 2011(01)
[5]温度和光照对极大螺旋藻多糖含量和SOD酶活力的影响[J]. 刘娟妮,王雪青,庞广昌. 食品工业科技. 2008(09)
[6]低温胁迫下西瓜幼苗生理特性与冷害的关系[J]. 段会军,李喜焕,吴立强,穆国俊,樊英. 中国农学通报. 2007(01)
[7]西瓜幼苗10℃和15℃低温处理下相关生理指标的比较分析[J]. 彭金光,孙玉宏,师瑞红,谢国生. 武汉植物学研究. 2006(05)
[8]低温弱光对辣椒幼苗抗氧化酶活性与质膜透性的影响[J]. 郁继华,张国斌,冯致,李霞. 西北植物学报. 2005(12)
[9]茄子耐弱光研究的进展[J]. 何明,山春,张伟春. 辽宁农业科学. 2005(04)
[10]黄瓜低温弱光耐受性研究进展[J]. 陈青君,王永健,张海英,王绍辉,张福墁. 中国蔬菜. 2005(05)
博士论文
[1]低温胁迫下福建山樱花的生理响应与抗寒基因的表达[D]. 张迎辉.福建农林大学 2014
[2]低温弱光胁迫下黄瓜叶片光系统Ⅰ与光系统Ⅱ的相互作用[D]. 张子山.山东农业大学 2013
[3]油茶耐弱光生理特性研究[D]. 马锦林.中南林业科技大学 2012
[4]5-氨基乙酰丙酸（ALA）提高逆境条件下西瓜幼苗叶片光合与光抑制保护机理研究[D]. 孙永平.南京农业大学 2009
[5]盐芥Na+/Pi转运体基因的功能鉴定和FMO基因的克隆及功能分析[D]. 高强.山东大学 2009
硕士论文
[1]不同钾效率基因型西瓜幼苗响应缺钾的生理机制研究[D]. 赵露.华中农业大学 2014
[2]西瓜耐低温、耐弱光鉴定方法和鉴定指标研究[D]. 王薇薇.江西农业大学 2014
[3]辣椒耐低温弱光性研究[D]. 朱晨曦.中南大学 2014
[4]低温胁迫对彩叶草的生理效应及抗寒性研究[D]. 王兆.福建农林大学 2014
[5]水杨酸在黄瓜（Cucumis sativus L.）幼苗应答低温胁迫中的作用机制[D]. 李亮.中国农业科学院 2013
[6]CAT调控水稻叶片光呼吸过程中抗氧化系统的机理研究[D]. 吴倩.扬州大学 2013
[7]低温弱光对甜瓜幼苗生理特性的影响[D]. 李琦.华中农业大学 2012
[8]萝卜低温弱光胁迫响应的蛋白组学与基因差异表达研究[D]. 相菲.南京农业大学 2012
[9]西瓜耐弱光性研究[D]. 王红梅.广西大学 2012
[10]丹参普遍胁迫蛋白基因（SmUSP1）克隆及其功能的初步研究[D]. 赵燕燕.陕西师范大学 2009
本文编号：3520357
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
1 前言
1.1 课题的提出
1.2 植物低温响应机制
1.2.1 低温胁迫诱导植物生理响应
1.2.2 低温胁迫诱导植物分子响应
1.3 植物弱光响应机制
1.4 双重胁迫研究进展
1.5 研究的目的与意义
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验方法
2.3 西瓜幼苗胁迫处理生理指标测定
2.3.1 西瓜幼苗冷伤害指标的统计与测定
2.3.2 西瓜叶片丙二醛（MDA）含量的测定
2.3.3 叶绿素荧光相关参数的测定
2.3.4 光合作用相关参数的测定
2.3.5 相对叶绿素含量的测定
2.3.6 H_2O_2组织化学染色
2.3.7 H_2O_2含量的测定
2.3.8 O_2~-产生速率的测定
2.3.9 抗坏血酸（AsA、DHA）含量的测定
2.3.10 谷胱甘肽（GSH、GSSG）含量的测定
2.3.11 可溶性蛋白含量的测定
2.3.12 关键抗氧化酶活性的测定
2.3.13 生理数据分析
2.4 转录组数据分析
2.4.1 叶片总RNA提取及c DNA合成
2.4.2 RNA质量检测
2.4.3 转录组测序
2.4.4 转录组数据质量评估及数据处理
2.4.5 差异基因分析
2.4.6 差异表达基因的GO富集分析
2.4.7 差异表达基因的Pathway分析
2.4.8 qRT-PCR验证
3 结果与分析
3.1 生理数据分析
3.1.1 西瓜幼苗冷伤害指数
3.1.2 西瓜叶片丙二醛（MDA）含量
3.1.3 叶绿素荧光参数
3.1.4 光合作用参数
3.1.5 叶绿素含量
3.1.6 H_2O_2化学组织染色
3.1.7 H_2O_2含量
3.1.8 O_2~-产生速率
3.1.9 AsA、DHA含量及AsA/DHA
3.1.10 GSH、GSSG含量及GSH/GSSG
3.1.11 关键抗氧化酶活性
3.2 转录组数据分析
3.2.1 RNA浓度及质量检测
3.2.2 转录组数据产出质量
3.2.3 HISAT2比对结果
3.2.4 各转录组数据结果主成分分析及聚类分析
3.2.5 差异基因分析
3.2.6 差异表达基因GO富集分析
3.3 低温、弱光胁迫相互作用的分析
3.3.1 低温转录组特异性表达基因GO富集及pathway分析
3.3.2 弱光转录组特异性表达基因GO富集及pathway分析
3.3.3 低温弱光转录组特异性表达基因GO富集及pathway分析
3.3.4 三种胁迫转录组共表达基因GO富集及pathway分析
3.3.5 低温弱光vs低温差异表达基因GO富集及pathway分析
3.3.6 qRT-PCR验证
4 讨论
4.1 低温、弱光及其双重胁迫对西瓜幼苗光合作用的影响
4.2 低温、弱光及其双重胁迫对ROS积累的影响
4.3 低温、弱光及其双重胁迫对关键抗氧化酶活性的影响
4.4 低温、弱光及其双重胁迫在转录组水平上的相互作用
5 全文总结
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温弱光对西瓜幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影响[J]. 侯伟,孙爱花,杨福孙,周兆德,陈汇林,吴翠玲. 热带作物学报. 2015(07)
[2]弱光对西瓜植株营养生长的影响[J]. 郭尚,王宇楠,陈曙霞,许晶. 河北农业科学. 2014(04)
[3]西瓜苗期耐低温弱光性鉴定指标初探[J]. 邢燕,徐志红,徐永阳,赵光伟,孔维虎,贺玉花,张建. 中国瓜菜. 2012(06)
[4]葫芦科作物耐弱光研究进展[J]. 王红梅,黄金艳,何毅,李文信,覃斯华,李天艳,洪日新,樊学军,李凤梅. 中国瓜菜. 2011(01)
[5]温度和光照对极大螺旋藻多糖含量和SOD酶活力的影响[J]. 刘娟妮,王雪青,庞广昌. 食品工业科技. 2008(09)
[6]低温胁迫下西瓜幼苗生理特性与冷害的关系[J]. 段会军,李喜焕,吴立强,穆国俊,樊英. 中国农学通报. 2007(01)
[7]西瓜幼苗10℃和15℃低温处理下相关生理指标的比较分析[J]. 彭金光,孙玉宏,师瑞红,谢国生. 武汉植物学研究. 2006(05)
[8]低温弱光对辣椒幼苗抗氧化酶活性与质膜透性的影响[J]. 郁继华,张国斌,冯致,李霞. 西北植物学报. 2005(12)
[9]茄子耐弱光研究的进展[J]. 何明,山春,张伟春. 辽宁农业科学. 2005(04)
[10]黄瓜低温弱光耐受性研究进展[J]. 陈青君,王永健,张海英,王绍辉,张福墁. 中国蔬菜. 2005(05)
博士论文
[1]低温胁迫下福建山樱花的生理响应与抗寒基因的表达[D]. 张迎辉.福建农林大学 2014
[2]低温弱光胁迫下黄瓜叶片光系统Ⅰ与光系统Ⅱ的相互作用[D]. 张子山.山东农业大学 2013
[3]油茶耐弱光生理特性研究[D]. 马锦林.中南林业科技大学 2012
[4]5-氨基乙酰丙酸（ALA）提高逆境条件下西瓜幼苗叶片光合与光抑制保护机理研究[D]. 孙永平.南京农业大学 2009
[5]盐芥Na+/Pi转运体基因的功能鉴定和FMO基因的克隆及功能分析[D]. 高强.山东大学 2009
硕士论文
[1]不同钾效率基因型西瓜幼苗响应缺钾的生理机制研究[D]. 赵露.华中农业大学 2014
[2]西瓜耐低温、耐弱光鉴定方法和鉴定指标研究[D]. 王薇薇.江西农业大学 2014
[3]辣椒耐低温弱光性研究[D]. 朱晨曦.中南大学 2014
[4]低温胁迫对彩叶草的生理效应及抗寒性研究[D]. 王兆.福建农林大学 2014
[5]水杨酸在黄瓜（Cucumis sativus L.）幼苗应答低温胁迫中的作用机制[D]. 李亮.中国农业科学院 2013
[6]CAT调控水稻叶片光呼吸过程中抗氧化系统的机理研究[D]. 吴倩.扬州大学 2013
[7]低温弱光对甜瓜幼苗生理特性的影响[D]. 李琦.华中农业大学 2012
[8]萝卜低温弱光胁迫响应的蛋白组学与基因差异表达研究[D]. 相菲.南京农业大学 2012
[9]西瓜耐弱光性研究[D]. 王红梅.广西大学 2012
[10]丹参普遍胁迫蛋白基因（SmUSP1）克隆及其功能的初步研究[D]. 赵燕燕.陕西师范大学 2009
本文编号：3520357
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3520357.html
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