四倍体西瓜幼苗耐盐机制研究

发布时间：2024-02-24 15:18

　　土壤盐碱化和次生盐渍化是限制我国西瓜生产的一个重要因素,了解西瓜的耐盐机理并培育耐盐的西瓜新品种对西瓜产业发展具有重要意义。本课题组前期研究发现多倍体西瓜耐盐能力强于其同源二倍体西瓜,但是具体的耐盐机理尚不明确,本研究以二倍体和其人工诱导的同源四倍体西瓜ZY-9幼苗为材料,在三叶一心时期用300 mmol/L NaCl处理西瓜幼苗,通过分析NaCl胁迫后二倍体和四倍体西瓜幼苗生理生化变化、Na⁺和K⁺离子吸收转运、差异基因的表达及DNA甲基化变化,从不同层面揭示西瓜多倍体的耐盐优势机理,为培育抗逆性强的西瓜品种提供科学依据。1.二倍体和四倍体西瓜幼苗形态结构和细胞结构差异四倍体西瓜叶片长度、宽度、周长和面积分别是二倍体西瓜幼苗叶片面积的0.88、1.24、1.19和1.48倍。四倍体西瓜茎粗约是二倍体西瓜幼苗茎粗的1.14倍。四倍体西瓜幼苗根系总长度、平均直径、表面积和体积都大于其同源二倍体西瓜幼苗根系。四倍体西瓜叶片栅栏组织细胞比较长而且大,叶绿体和线粒体含量多,海绵组织间隙较大。四倍体西瓜茎部和根部的后生木质部细胞较大,筛管和伴胞较多且大...

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
缩略表
第一章 文献综述
    1.问题的提出
    2.同源多倍体植物的耐盐进化
    3.盐胁迫对同源多倍体植物生理生化水平的影响
        3.1 渗透胁迫
        3.2 离子毒害
        3.3 氧化胁迫
        3.4 内源激素
        3.5 光合作用
    4.盐胁迫对同源多倍体植物细胞结构和质膜透性的影响
    5.盐胁迫后同源多倍体植物在分子水平的变化
        5.1 DNA甲基化变化
        5.2 耐盐相关基因表达
        5.3 耐盐相关蛋白表达谱
    6.同源多倍体耐盐性在育种中的应用
    7.本研究的目的意义与主要内容
        7.1 本研究的目的意义
        7.2 本研究的主要内容
第二章 二倍体和四倍体西瓜幼苗形态和细胞结构差异
    1.材料与方法
        1.1 试验材料
            1.1.1 植物材料
            1.1.2 所需试剂及仪器设备
            1.1.3 试剂的配制
        1.2 试验方法
            1.2.1 四倍体西瓜倍性鉴定
            1.2.2 试验材料的种植和管理
            1.2.3 西瓜幼苗形态指标观察和测定
            1.2.4 西瓜幼苗普通显微结构观察
    2.结果与分析
        2.1 四倍体西瓜倍性鉴定
        2.2 二倍体和四倍体西瓜幼苗形态比较分析
        2.3 二倍体和四倍体西瓜细胞普通显微结构比较
    3.讨论
    4.小结
第三章 NaCl胁迫后二倍体和四倍体西瓜幼苗生理生化指标的变化
    1.材料与方法
        1.1 试验材料
            1.1.1 植物材料
            1.1.2 试验材料的种植和生长环境
            1.1.3 所需试剂及仪器设备
        1.2 试验方法
            1.2.1 NaCl胁迫处理方法
            1.2.2 干物质量测定方法
            1.2.3 光合作用和叶绿素荧光参数测定方法
            1.2.4 抗氧化酶活性及渗透调节物质含量测定方法
            1.2.5 内源激素含量测定方法
    2.结果与分析
        2.1 NaCl胁迫8 d后不同嫁接组合西瓜幼苗的耐盐能力差异
        2.2 NaCl胁迫8 d对不同嫁接组合西瓜幼苗光合作用的影响
        2.3 NaCl胁迫8 d对不同嫁接组合西瓜幼苗抗氧化酶活性的影响
        2.4 NaCl胁迫8 d对不同嫁接组合西瓜幼苗内源激素含量的影响
    3.讨论
    4.小结
第四章 NaCl胁迫后二倍体和四倍体西瓜幼苗离子吸收转运的变化
    1.材料与方法
        1.1 试验材料
            1.1.1 植物材料
            1.1.2 试验材料的种植和管理
            1.1.3 所需试剂及仪器设备
        1.2 试验方法
            1.2.1 离子含量测定
            1.2.2 离子流速测定
    2.结果与分析
        2.1 NaCl胁迫8 d后不同嫁接组合西瓜幼苗离子含量差异
        2.2 NaCl胁迫1 d后不同嫁接组合西瓜幼苗离子流速差异
    3.讨论
    4.小结
第五章 NaCl胁迫后二倍体和四倍体西瓜幼苗转录组分析
    1.材料与方法
        1.1 试验材料
            1.1.1 植物材料
            1.1.2 试验材料的种植和管理
            1.1.3 所需试剂及仪器设备
        1.2 试验方法
            1.2.1 NaCl胁迫处理方法
            1.2.2 RNA的提取
            1.2.3 转录组测序
            1.2.4 转录组数据生物信息学分析
            1.2.5 RNA的反转录
            1.2.6 实时荧光定量PCR
    2.结果与分析
        2.1 转录组测序数据评估
        2.2 差异表达基因总体分析
        2.3 差异表达基因的GO和 KEGG分析
        2.4 差异基因表达验证
    3.讨论
    4.小结
第六章 NaCl胁迫后二倍体和四倍体西瓜幼苗全基因组DNA甲基化研究
    1.材料与方法
        1.1 试验材料
            1.1.1 植物材料
            1.1.2 试验材料的种植和管理
            1.1.3 所需试剂及仪器设备
        1.2 试验方法
            1.2.1 NaCl胁迫处理方法
            1.2.2 DNA的提取
            1.2.3 DNA甲基化测序
            1.2.4 DNA甲基化测序结果生物信息学分析
    2.结果与分析
        2.1 全基因组DNA甲基化测序数据综合评估
        2.2 DNA甲基化水平总体分析
        2.3 DMR基因的GO和 KEGG分析
    3.讨论
    4.小结
第七章 NaCl胁迫后二倍体和四倍体西瓜幼苗转录组和DNA甲基化关联分析
    1.分析方法
        1.1 转录组和DNA甲基化测序数据关联分析流程
        1.2 转录组和DNA甲基化测序数据关联分析工具
    2.结果与分析
        2.1 转录组和DNA甲基化测序数据整体上的关联分析
            2.1.1 转录组和DNA甲基化测序数据染色体层面的关联分析
            2.1.2 转录组和DNA甲基化数据在基因上下游层面的关联分析
        2.2 差异基因表达与DNA甲基化修饰
            2.2.1 启动子区差异表达基因的DNA甲基化水平差异
            2.2.2 转录组差异基因表达与甲基化修饰聚类分析
        2.3 差异基因表达与甲基化修饰
            2.3.1 DMR基因与DEGs组合分析
            2.3.2 DMR基因与DEGs GO富集分析
            2.3.3 DMR基因与DEGs KEGG富集分析
    3.讨论
    4.小结
第八章 全文结论
    后续研究设想
参考文献
附录 Ⅰ qRT-PCR基因和引物
附录 Ⅱ 转录组差异表达基因GO富集信息
附录 Ⅲ DMR相关基因GO富集信息
附录 Ⅳ 转录组差异基因与DMR相关基因GO富集信息
作者简介
致谢



本文编号：3909200