黄叶银杏呈色基础及适应性差异

发布时间：2017-06-01 19:18

  本文关键词：黄叶银杏呈色基础及适应性差异，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：银杏是古老的孑遗植物,银杏科仅存的树种,做为唯一的落叶阔叶裸子植物,在研究植物进化过程中起着重要的作用,一直是生物学家的研究热点。同时,银杏作为优良的叶用、材用、果用及观赏用为一体的重要的树种,已经在我国的大部分地区推广和栽植。本研究中的实验材料——黄叶银杏(暂命名),因其春季独特的金黄色叶,具有重要的观赏价值,并且已经在园林绿化工程中试用。因此,本文初步探讨黄叶银杏叶色形成的基础及适应性差异,为下一步研究中阐明黄色的形成奠定了基础;同时探究两种银杏高温和强光下适应性的差异,为新品种的推广和栽培工作提供理论参考。本文的研究结论如下:1.采用RHSCC比色法及分光色差仪测定两种银杏叶色的年动态变化,结果表明:较普通的普通银杏相比,黄叶银杏具有一个独特的春季观赏期,最佳观赏期为四月上旬至五月中旬。此时黄叶银杏叶片呈现金黄色,叶片的亮度值L*最大,彩度值C*较大。2.叶绿素和类胡萝卜素含量测定结果表明:黄叶银杏的叶色变化只与叶绿素的含量有关。四月上旬至五月中旬,黄叶银杏中叶绿素含量最低。相关性分析结果表明:黄叶银杏的叶色参数与叶绿素的含量存在显著的相关性。3.采用透射电镜观测后,对比两种银杏叶绿体发育的过程表明:春季黄叶银杏叶绿体发育及类囊体结构形成明显晚于普通银杏,然而秋季黄叶银杏叶绿体解体过程稍早于普通银杏。其中,四月份叶片展开的过程中,黄叶银杏叶绿体的发育明显晚于普通银杏。4.采用Illumina高通量测序获得黄叶及普通银杏转录组信息,拼接后得到59527Unigenes,并对上述基因进行基因功能注释。通过比较黄叶及普通银杏转录组,共发现差异表达基因220个和CDS区域存在差异SNP位点的基因358个,此后分别对上述基因进行GO和Pathway分析,筛选出与叶绿体合成及色素代谢过程中的基因共70个,主要涉及叶绿素代谢,叶绿体膜脂合成以及相关蛋白合成转运过程,为进一步探究黄叶性状基因奠定了基础。5.通过比较黄叶及普通银杏不同光强和温度条件下,光饱和曲线和叶绿体荧光动力学曲线,分析得到两种银杏温度和光强阈值,分别为:黄叶银杏32℃,大于600μmol m 2 s 1(四月)和40℃和42℃,600μmol m 2 s 1(七月);普通银杏32℃,1800μmol m 2 s 1(四月)和42℃,1800μmol m 2 s 1(七月)。结果白哦名黄叶银杏在栽培的过程中可于四月和七月分别采取遮阴和降温的方式,防止叶片出现凋落枯黄的现象。
【关键词】：银杏 叶色参数 转录组测序 光响应曲线 叶绿素荧光
【学位授予单位】：南京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S792.95
【目录】：

• 致谢3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 前言10-39
• 1.引言10-39
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究目的与意义10-11
• 1.3 国内外研究现状与评述11-36
• 1.3.1 金叶植物成色基础的研究进展11-24
• 1.3.2 基于高通量测序技术的转录组学研究24-36
• 1.4 主要研究内容及技术路线36-39
• 1.4.1 主要研究内容36-37
• 1.4.2 技术路线37-39
• 第二章 黄叶及普通银杏叶色年动态变化规律39-45
• 1 材料与方法39-41
• 1.1 试验材料39-40
• 1.2 试验方法40-41
• 1.2.1 RHSCC比色40
• 1.2.2 色差仪比色40-41
• 2 结果与分析41-44
• 2.1 叶色定性测量结果41-42
• 2.2 颜色定量测量结果42-44
• 3 讨论44-45
• 第三章 黄叶及普通银杏色素含量与呈色的关系45-50
• 1 材料与方法45-46
• 1.1 试验材料45
• 1.2 试验方法45-46
• 2 结果与分析46-49
• 2.1 叶绿素（Chl）含量变化46-47
• 2.2 类胡萝卜素（Car）含量变化47-48
• 2.3 叶色参数与色素含量的相关性分析48-49
• 3 讨论49-50
• 3.1 色素含量的测定49
• 3.2 色素的组成与叶色参数之间的关系49-50
• 第四章 黄叶及普通银杏叶片结构与呈色的关系50-59
• 1 材料与方法50
• 1.1 实验材料50
• 1.2 实验方法50
• 2 结果与分析50-51
• 3 讨论51-59
• 第五章 黄叶及普通银杏叶片转录组测序59-64
• 1 材料与方法59-62
• 1.1 实验材料59
• 1.2 实验方法59-62
• 1.2.1 RNA样品的提取59-60
• 1.2.2 mRNA样品的纯化[235]60-61
• 1.2.3 cDNA文库的构建61-62
• 2 结果与分析62-63
• 2.1 RNA质量控制及文库的构建62
• 2.2 cDNA文库的构建62-63
• 2.3 测序的原始数据63
• 3 讨论63-64
• 第六章 黄叶及普通银杏转录组测序生物信息学分析64-99
• 1 实验数据与分析方法64-72
• 1.1 实验数据64
• 1.2 数据分析64-72
• 1.2.1 数据的过滤65
• 1.2.2 数据的拼接65-66
• 1.2.3 Unigene功能注释66-67
• 1.2.4 Unigene GO分类67
• 1.2.5 Unigene Pathway分析67
• 1.2.6 Unigene编码蛋白阅读框（CDS）的预测67-68
• 1.2.7 Unigene SSR分析68
• 1.2.8 Unigene SNP分析68-69
• 1.2.9 Unigene表达差异分析69-71
• 1.2.10 差异Unigene的GO和Pathway分析71-72
• 2 结果与分析72-97
• 2.0 产量统计72
• 2.1 组装结果分析72
• 2.2 Unigene功能注释及COG分类72-73
• 2.3 Unigene功能注释及COG分类73-75
• 2.4 Unigene的GO分类75-76
• 2.5 Unigene代谢通路分析76
• 2.6 预测编码蛋白框（CDS）76-77
• 2.7 Unigene SSR分析77-81
• 2.7.1 产量统计77-78
• 2.7.2 SSR的特征分析78-80
• 2.7.3 SSR的长度分析80
• 2.7.4 SSR引物的筛选80-81
• 2.8 Unigene SNP分析81-83
• 2.9 Unigene表达差异分析83-87
• 2.10 差异Unigenes的GO和Pathway分析87-97
• 2.10.1 差异Unigenes GO显著性富集分析87-89
• 2.10.2 差异Unigenes Pathway显著性富集分析89-97
• 3 讨论97-99
• 3.1 转录组拼接与注释分析97
• 3.2 转录组基因的SSR和SNP分析97-98
• 3.2.1 SSR分析97
• 3.2.2 SNP查找97-98
• 3.3 差异基因表达的分析98-99
• 第七章 黄叶及普通银杏对高温及强光适应性的差异99-113
• 1 材料与方法99-102
• 1.1 实验材料99
• 1.2 实验方法99-102
• 1.2.1 实验参数的设定99
• 1.2.2 光合-温度曲线的测定99-100
• 1.2.3 光合-光强曲线的测定100
• 1.2.4 光合-光强曲线的拟合100
• 1.2.5 叶绿素荧光参数的测定100-102
• 2 结果与分析102-110
• 2.1 温度对净光合速率的影响102-103
• 2.2 光强对净光合速率的影响103-104
• 2.3 光合-光响应曲线拟合104-105
• 2.4 不同温度下光合参数的比较105-107
• 2.5 不同温度及光强的条件下Fv/Fm动力学曲线107
• 2.6 光照及温度适应范围的确定107-110
• 3 讨论110-113
• 3.1 光合作用对温度和光照的响应110-111
• 3.2 光系统II最大光化学效率的动力学曲线111-113
• 第八章 主要结论及创新点113-115
• 附表115-127
• 攻读学位期间发表的学术论文127-128
• 参考文献128-142

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