【摘要】：地楓皮(Illicicum difengpi K.I.B.et K.I.M)是喀斯特石山特有植物,主要生長在喀斯特山頂的裸巖及半裸巖山上,能適應山頂極端惡劣的生存環(huán)境。本研究以地楓皮種子和幼苗為材料,研究水分脅迫(土壤相對含水量范圍為10%~90%,相差10%為一個梯度)對其種子萌發(fā)和早期幼苗生長的影響,以及后期幼苗響應干旱脅迫(70%~80%為對照,40%~50%、10%~20%為脅迫處理)的生理生態(tài)適應性,并提取葉片RNA,利用Illumina Hi Seq平臺進行轉錄組測序。之后對測序結果進行分析,包括GO功能注釋、KEGG通路注釋以及不同處理之間差異表達基因的分析,從而篩選出可能與地楓皮抗旱耐受調節(jié)相關的大量基因的信息。研究的主要結果如下:1.地楓皮種子在40%~90%土壤含水量范圍內均能萌發(fā),但萌發(fā)率各不相同,其中60%和70%相對土壤含水量下的種子萌發(fā)率最高。土壤含水量低于40%不能萌發(fā),但水分脅迫解除后,種子能夠快速萌發(fā)。2.地楓皮早期幼苗在40%~100%土壤含水量范圍內均可生長,其中其株高、葉片數、冠幅、根數以及各部分生物量均隨土壤含水量的降低呈現出先升后降的趨勢。其中70%相對土壤含水量為最適水分條件,同時地上和地下部分積累的生物量及總生物量也最多。3.地楓皮幼苗在受到干旱脅迫時,其凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、蒸騰速率(Tr)光合參數均會顯著下降,胞間CO2濃度(Ci)先降后升;葉綠素a(Chla)、葉綠素b(Chlb)含量顯著下降,水分脅迫處理的Car/Chl(a+b)均顯著高于對照。脯氨酸和可溶性糖含量隨著水分脅迫強度加大呈顯著增加。土壤含水量從70%~80%到40%~50%,最后降低至10%~20%的過程中,SOD和POD的活性持續(xù)顯著增強。MDA含量只在土壤含水量為10%~20%時顯著增加。4.獲得的Unigene與NR、String、Swissprot、KEGG、Pfam數據庫進行比對,各數據庫基因比對數分別為38938、13493、15198、22823、19398。與NR數據庫比對中,物種類別比對率最高的是葡萄屬(Vitis vinifera)。Unigene的COG功能分類將所有的Unigene被劃歸為26個不同的功能類別,其中通用功能和信號轉導機制功能基因最多。轉錄組的KEGG注釋將所有Unigene注釋到379個通路中。5.差異表達基因的分析表明,兩兩處理互相對比共有的顯著差異基因有124個,其中有28個基因表現為持續(xù)顯著上調,其余96個基因為持續(xù)顯著下調。70%~80%與10%~20%對比顯著差異表達基因最多,為4451個;其次為70%~80%與40%~50%兩組對比,有差異表達基因2489個;40%~50%和10%~20%對比差異表達基因最少,為753個。6.通過SSR分析共獲得16218個SSR,其中單堿基重復最多,有8644個。SNP分析表明9個樣品SNP數量按以下順序70%~80%(1-3)、40%~50%(1-3)、10%~20%(1-3)分別為88707、93711、68072、61398、77649、66656、79726、84947、75883。7.通過對樣品間差異表達基因的分析,篩選出5類(b ZIP、DREB、MYB/MYC、NAC、WRKY)與其抗旱相關的轉錄因子類基因79個,2個持續(xù)顯著上調且高豐度表達的IV類幾丁質酶基因,以及6個3-磷酸甘油醛脫氫酶基因。這些基因均有可能參與了地楓皮響應干旱脅迫的調節(jié)過程。
【學位授予單位】：廣西師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：Q943.2;Q945.78
【圖文】：

3.2 干旱脅迫對地楓皮幼苗生理指標的影響3.2.1 干旱脅迫對幼苗光合參數的影響如圖 6 所示，隨著干旱程度的加深，地楓皮幼苗葉片的凈光合速率（Pn）顯著下降，40%~50%土壤含水量的 Pn 顯著大幅下降，只有 0.095μmol·m-2·s-1，且當土壤含水量降至 10%~20%時光合速率為負值。同時氣孔導度（Gs）和蒸騰速率（Tr）均隨土壤含水量的降低表現為持續(xù)下降趨勢。而胞間 CO2濃度(Ci)則表現為先降后升的趨勢。A B

不同水分脅迫下地楓皮幼苗的光合色素含量

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本文編號：2718299