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《沙冬青種質(zhì)資源與抗旱基因研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、摘要蒙古沙冬青(Ammopiptanthusmongolicus)主要分布在我國西北地區(qū)的沙漠、荒漠區(qū),是該區(qū)唯一的常綠闊葉灌木,具有很強的抗旱、抗寒等抗逆性。本研究以蒙古沙冬青(么。mongolicus)幼苗為實驗材料,測定干旱脅迫下沙冬青幼苗葉片和根生理生化指標;采用454高通量測序技術(shù)建立了沙冬青根轉(zhuǎn)錄本數(shù)據(jù)庫,并進行了相關(guān)分析;采用qRT-PCR技術(shù)檢測沙冬青抗旱相關(guān)基因的表達模式,以揭示沙冬青抗旱生理基礎(chǔ)和分子機制。結(jié)果如下:采用20%PEG6000脅迫處理lh.72h,沙冬青幼苗葉片的RWC、MDA含量和REL與對照相比沒有變化;
2、經(jīng)過24h脅迫處理,沙冬青幼苗根的RWC與對照相比顯著降低,而MDA含量和REL顯著增加。,脅迫處理醯,沙冬青幼苗葉片和根的脯氨酸含量均有大量積累。脅迫條件下沙冬青幼苗葉片的SOD活性表現(xiàn)為先降低后上升,POD活性略有增加,處理6h后CAT活性降低;沙冬青幼苗根中的SOD、CAT和POD活性隨脅迫時間加長而增加,72h處理SOD和POD活,性水平最高。上述研究結(jié)果說明,采用灌根法進行模擬干旱脅迫處理,葉片和根中的相關(guān)生理響應(yīng)特征不盡相同,根的反應(yīng)較強。應(yīng)用454高通量測序技術(shù)得到沙冬青根轉(zhuǎn)錄組共672002條高質(zhì)量(HQ)序列,平均長度279
3、bp。拼接序列27366條,包括14912個序列重疊群(contig)署H12454條singleton,總長約14Mb。共9771個蛋白序列獲得了注釋,采焉GO功能富集分析分別從生物學過程、綴臆組分黧分子功麓進行分類。并根據(jù)GO功麓富集分析,選擇了響應(yīng)滲透脅迫、氧化脅迫、激素刺激和光信號刺激等4類共計27個抗旱相關(guān)基因,采用qRT-PCR技術(shù),以20%PEG6000脅迫lh和72h濾沙冬青撮為材料分析了表達模式,各塞響應(yīng)酶方式不同。以lh和就纛脅遺處理皆為上調(diào)表達且裙對表達量必2以上為標準確定為干旱脅遺誘導(dǎo)酶基因,共計獲得了4個基圜,分別編
4、碼糖苷永解酶家族蟹融、過氧化物酶超家旗蛋白、谷胱甘肽過氧化物酶(㈣)和向光反應(yīng)性NPH3家族蛋國;以lh和72h脅迫處理譽為下調(diào)表達且相對淡達量淹0.8戳下為標準確定炎干旱蓊追擲制酶基因,共計獲褥了4個基篋,分霧l編碼麟永素家族蛋自(EPd914)、硫酸鹽轉(zhuǎn)運予(S磁豫j?3)、硫氧還爨漱和向光反應(yīng)性NPH3寨族蛋白。本研究為深入開展沙冬青抗旱機璦積抗旱基因的研究夔定了基礎(chǔ)。美鍵讕:沙冬青,干旱脅迫,抗氧化酶,轉(zhuǎn)錄綴,qRT-PCRABSTRACTAstheonlyevergreenbroad—leafshrubinthenorthweste
5、mdesertofChina,Ammopiptanthusmongolicusshowsverystrongresistancetodroughtandcold。InordertoexplorethephysicalandmolecularmechanismsunderlyingthedroughttoleranceinA.mongolicus,weanalyzedphysiologicalandbiochemicalcharacteristicsinA.mongolicusseedlingunderdroughtstress。Weperfo
6、rmedlarge—scaletranscriptomesequencingofA。mongolicusrootusingRoche/454next—generationsequencingtechnology;andthedroughtresponsivegenesofA.mongolicusdifferentiallyexpressedunderdroughttreatmentwereidentifiedbyfurtherquantitativereal-timePCRanalysis.Theresultsarediscussedasfo
7、llow:TheRWC,MDAandRELintheleafofA。mongolicusseedlingdidnotchangecomparedwithcontrolundertreatmentof20%PEG6000for1h一72h.After24hdroughtstress,RWCoftherootofA.mongolicusseedlingdecreasedsignificantly,whileMDAandRELincreased。Theprolineaccumulatedabundantlyinbothleavesandrootso
8、fA。mongolicusafter6hdroughtstress.Inthedroughtcondition,theactivitiesofSOD,CATandP