我国北方甘蓝型冬油菜抗寒性评价及冷冻胁迫下转录组分析

发布时间：2021-10-21 12:34

　　我国油菜生产分为冬、春两大产区,冬油菜以甘蓝型冬油菜（Brassica napus L.）生产为主,因其产量高、抗倒伏、品质优良等特性,在我国油菜生产中占据主要地位,总产量占全国油菜的86.3%,但因甘蓝型冬油菜抗寒性差,主要分布在长江流域,在我国北方地区,冬油菜主要以强抗寒白菜型冬油菜为主,因此,研究并提高甘蓝型冬油菜的抗寒性,选育优良抗寒种质资源,对我国北方冬油菜产业的发展至关重要。本研究基于对12个北方甘蓝型冬油菜抗寒性评价的基础上,筛选出强抗寒品系“2016TS（G）10”和弱抗寒品系“天油2288”,在冷冻胁迫下（-2℃）对两个不同抗寒性材料的植物学形态特征、叶片显微结构、叶片超微结构、生理生化及光合指标的差异进行了比较分析,从转录组水平对强抗寒品系“2016TS（G）10”响应冷冻胁迫的抗寒机理进行了研究,主要研究结果总结如下:1.明确了12个甘蓝型冬油菜的抗寒性强弱差异。12个甘蓝型冬油菜在甘肃天水（34°6′N,海拔1084¹650 m）越冬率为92.1%⁹7.8%,北移至兰州（36°73′N、海拔1517 m）和上川（36°... 

【文章来源】：甘肃农业大学甘肃省

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Summary
缩略词
第一章 绪论
    1.1 低温胁迫对冬油菜植株形态特征及生理生化的影响
        1.1.1 低温胁迫对植株形态特征的影响
        1.1.2 低温胁迫对叶片显微结构和光合特性的影响
        1.1.3 低温胁迫对抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响
    1.2 植物抗寒性的分子机制
    1.3 转录组学在植物低温胁迫研究中的应用
        1.3.1 转录组学的定义
        1.3.2 转录组学在植物低温胁迫研究中的应用
        1.3.3 转录组学在甘蓝型油菜相关研究中的应用
    1.4 转录因子在植物低温胁迫中的研究进展
        1.4.1 转录因子的定义
        1.4.2 低温胁迫下植物转录因子的研究进展
    1.5 研究目的、意义及主要研究内容
        1.5.1 研究目的及意义
        1.5.2 主要研究内容
    1.6 技术路线
第二章 不同抗寒性甘蓝型冬油菜抗寒性综合评价
    2.1 材料与方法
        2.1.1 参试材料及试验地点概况
        2.1.2 试验设计及方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 不同抗寒性甘蓝型冬油菜越冬率比较
        2.2.2 甘蓝型冬油菜电导率及半致死温度(LT_(50))比较
        2.2.3 不同抗寒性甘蓝型冬油菜冬前植物学形态及干物质积累特征
        2.2.4 不同抗寒性甘蓝型冬油菜越冬前生理变化特征
        2.2.5 不同抗寒性甘蓝型冬油菜春播后生长发育差异比较
        2.2.6 参试材料的抗寒性评价
    2.3 讨论
        2.3.1 甘蓝型冬油菜抗寒性
        2.3.2 抗寒性与春化特性的关系
        2.3.3 甘蓝型冬油菜新抗寒性品系的意义
    2.4 小结
第三章 冷冻胁迫对强抗寒性与弱抗寒性甘蓝型冬油菜植株形态特征及生理生化的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 植物培养
        3.1.2 低温处理及采样
        3.1.3 生理指标测定
        3.1.4 光合参数测定
        3.1.5 叶片显微结构观察
        3.1.6 叶片超微结构观察
    3.2 结果与分析
        3.2.1 低温胁迫对不同抗寒性甘蓝型冬油菜植物学形态影响
        3.2.2 冷冻胁迫对不同抗寒性甘蓝型冬油菜显微结构影响
        3.2.3 冷冻胁迫对不同抗寒性甘蓝型冬油菜叶片超微结构影响
        3.2.4 冷冻胁迫对不同抗寒性甘蓝型冬油菜生理指标影响
        3.2.5 冷冻胁迫对不同抗寒性甘蓝型冬油菜叶片光合参数的影响
    3.3 讨论
        3.3.1 低温胁迫对植株形态及生理生化的影响
        3.3.2 低温胁迫对叶片显微结构及光合特性的影响
    3.4 结论
第四章 强抗寒甘蓝型冬油菜冷冻胁迫下转录组学研究
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 RNA-seq文库构建,Illumina测序和数据分析
        4.1.3 差异表达基因(DEGs)的分析
        4.1.4 差异基因的功能注释
        4.1.5 qRT-PCR对差异基因进行验证
    4.2 结果与分析
        4.2.1 转录组测序数据分析
        4.2.2 差异表达基因(DEGs)的筛选
        4.2.3 甘蓝型冬油菜冷冻胁迫下差异基因的共表达趋势及功能注释
        4.2.4 差异表达基因的GO富集分析
        4.2.5 差异表达基因的KEGG富集分析
        4.2.6 冷冻胁迫下转录因子的差异表达分析
        4.2.7 qRT-PCR荧光定量验证
    4.3 讨论
        4.3.1 植物激素信号转导与冷冻胁迫
        4.3.2 核糖体和氨基酸代谢途径与冷冻胁迫
        4.3.3 淀粉和蔗糖代谢途径与冷冻胁迫
        4.3.4 脂质代谢与冷冻胁迫
        4.3.5 冷冻胁迫下转录因子的表达
    4.4 小结
第五章 甘蓝型油菜Q型C2H2锌指蛋白家族全基因组鉴定与冷冻胁迫下的表达分析
    5.1 材料与方法
        5.1.1 植物材料与转录组测序
        5.1.2 甘蓝型油菜Q型C2H2成员鉴定
        5.1.3 甘蓝型油菜Q型C2H2基因结构、染色体定位及基因复制分析
        5.1.4 甘蓝型油菜Q型C2H2蛋白保守结构域的分析
        5.1.5 甘蓝型油菜与拟南芥Q型C2H2家族成员的系统发育关系分析
        5.1.6 甘蓝型油菜Q型C2H2基因在冷冻胁迫下的表达分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 甘蓝型油菜Q型C2H2锌指蛋白家族成员鉴定
        5.2.2 甘蓝型油菜Q型C2H2基因在染色体定位及基因结构分析
        5.2.3 甘蓝型油菜Q型C2H2蛋白保守基序分布
        5.2.4 甘蓝型油菜Q型C2H2基因复制与基因组间共线性分析
        5.2.5 甘蓝型油菜Q型C2H2锌指蛋白家族的系统发育进化树分析
        5.2.6 低温胁迫下甘蓝型油菜Q型C2H2基因的表达分析
    5.3 讨论
        5.3.1 甘蓝型油菜Q型C2H2基因家族扩展
        5.3.2 甘蓝型油菜Q型C2H2家族成员的系统发育和进化分析
        5.3.3 甘蓝型油菜Q型C2H2基因对冷冻胁迫的响应
    5.4 小结
第六章 全文结论及研究展望
    6.1 全文结论
    6.2 研究展望
参考文献
附录
致谢
导师简介
人个简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]拔节期和孕穗期低温处理对小麦叶片光合及叶绿素荧光特性的影响[J]. 刘蕾蕾,纪洪亭,刘兵,马吉锋,肖浏骏,汤亮,曹卫星,朱艳.  中国农业科学. 2018(23)
[2]甘蓝型油菜PEBP基因家族的鉴定与表达分析[J]. 荐红举,杨博,李阳阳,杨鸿,刘列钊,徐新福,李加纳.  作物学报. 2019(03)
[3]Insights into the regulation of C-repeat binding factors in plant cold signaling[J]. Jingyan Liu,Yiting Shi,Shuhua Yang.  Journal of Integrative Plant Biology. 2018(09)
[4]不同基因型菊芋耐盐生理及其生态适应性研究[J]. 朱菊华,孙星,许斌,梁婷,刘明,缪建,赵耕毛.  草业学报. 2018(06)
[5]不同紫花苜蓿杂交组合对冻害胁迫的生理响应[J]. 陈晶晶,王英哲,金艳,郭强,徐博.  草业科学. 2018(05)
[6]甘蓝型油菜抗寒性鉴定方法的建立和种质资源筛选[J]. 闫蕾,蔡俊松,高立兵,黄斌,马海清,刘清云,戴熙燕,张学昆,程勇,邹锡玲.  中国油料作物学报. 2018(01)
[7]低温胁迫对10份鹅观草属野生种质抗寒生理指标的影响[J]. 李长慧,李淑娟,刘艳霞,董添财,贾科,梁德飞.  草业科学. 2018(01)
[8]老芒麦种质资源耐盐性评价[J]. 德英,石凤翎,赵来喜,穆怀彬,解继红,赵海霞.  中国草地学报. 2017(06)
[9]花生萌发期耐盐性综合评价及耐盐种质筛选[J]. 孙东雷,卞能飞,陈志德,邢兴华,徐泽俊,齐玉军,王晓军,王幸.  植物遗传资源学报. 2017(06)
[10]花生幼苗耐酸鉴定指标筛选及综合评价[J]. 于天一,林建材,孙学武,冯昊,孙秀山,吴正锋,郑永美,沈浦,王才斌.  中国油料作物学报. 2017(04)

博士论文
[1]甘蓝型油菜低温诱导的转录组和蛋白组分析[D]. 杜春芳.华中农业大学 2016
[2]寒地冬小麦东农冬麦1号抗寒机理研究[D]. 于晶.东北农业大学 2009

硕士论文
[1]北方强冬性白菜型冬油菜抗寒性评价及抗寒机制研究[D]. 史鹏辉.甘肃农业大学 2013
[2]甘蓝型油菜响应低温胁迫的差异蛋白质组学分析[D]. 闫彪.郑州大学 2012



本文编号：3448989