發(fā)布時間：2020-10-27 10:20

　　 煙草是我國重要的經(jīng)濟作物,以葉片為主要收獲器官,其數(shù)量和內(nèi)在品質(zhì)直接影響經(jīng)濟價值。大田生產(chǎn)中,烤煙苗期易受低溫和光照的影響而改變發(fā)育進程。為探究苗期短日照對煙草生長發(fā)育的影響和內(nèi)在的響應機制,選擇云煙85和興煙1號作為材料,其中興煙1號是由云煙85的田間突變株系選而來的多葉型品種,在四葉期分別進行8h/d(短日照)和12h/d(常規(guī)日照/對照)的日照處理,處理30d后一部分移栽到田間觀察其生長發(fā)育過程,另一部分取莖尖用作基因芯片分析來篩選出與早花響應機制密切相關的候選基因,最后通過Real-Time PCR分析候選基因在處理過程中和處理結束后表達量的動態(tài)變化。研究結果如下:(1)通過對大田生育期和主要農(nóng)藝性狀的比較分析發(fā)現(xiàn),苗期8h/d處理加快了煙株的發(fā)育進程,縮短了煙株的營養(yǎng)生長。具體表現(xiàn)為興煙1號和云煙85兩個品種的團棵期、現(xiàn)蕾期和中心花開放期都有不同程度的提前;在農(nóng)藝性狀上的表現(xiàn)為株高降低、有效葉片數(shù)減少、莖圍和節(jié)距變小、最大葉長和最大葉寬變小。苗期8h/d處理對興煙1號的影響大于云煙85,具體表現(xiàn)為興煙1號各生育期的提前幅度大于云煙85,團棵期和現(xiàn)蕾期的主要農(nóng)藝性狀測量值降低幅度大于云煙85。(2)對短日照處理30d后的煙苗莖尖進行了表達譜基因芯片分析。相同品種在不同的光照處理下,云煙85和興煙1號都有200個左右的差異表達基因被篩選出來,下調(diào)表達基因的數(shù)目比上調(diào)表達基因的數(shù)目多;在8h/d處理下,與興煙1號相比,云煙85中檢測到差異表達基因182個,上調(diào)表達基因數(shù)量約三倍于下調(diào)表達基因;在12h/d處理下,與興煙1號相比,云煙85中檢測到差異表達基因362個,上調(diào)表達基因數(shù)目近下調(diào)表達基因的兩倍。對不同處理間篩選出的差異表達基因進行KEGG功能富集分析,在植物激素信號轉(zhuǎn)導通路和鈣信號通路中篩選到NtCDPK、NtCALM、NtPR1和NtMYC2共4個差異表達基因。苗期8h/d處理對云煙85中NtCDPK基因差異表達的誘導更為明顯。苗期8h/d處理降低了NtCDPK基因在興煙1號和云煙85莖尖中的表達,在12h/d處理下,NtCDPK基因在興煙1號中的表達量低于其在云煙85中的表達量。(3)選擇NtCDPK作為候選基因,對其基因家族的NtCPK4、NtCDPK5、NtCDPK6、NtCDPK7和NtCDPK14進行Real-Time PCR定量分析,結果表明,同一時期不同部位相比較,5個基因在根、莖尖和葉片中均有不同程度的表達。苗期短日照處理促進了NtCPK4和NtCDPK5在莖尖的表達,抑制了NtCDPK6、NtCDPK7和NtCDPK14在莖尖的表達。苗期短日照處理促進了NtCPK4、NtCDPK5和NtCDPK6在葉片的表達,抑制了NtCDPK7和NtCDPK14在葉片的表達。苗期短日照處理對NtCPK4和NtCDPK14在根中的表達沒有明顯的影響,對NtCDPK5在根中的表達有抑制作用,對NtCDPK6和NtCDPK7在根中的表達有促進作用。品種之間相比較,興煙1號和云煙85在相同處理下的基因表達量云煙85整體大于興煙1號。
【學位單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：S572
【部分圖文】：

CDPK結構

第 3 章 苗期短日照處理條件下煙苗莖尖的基因表達譜分析A1、A2、A3 是興煙 1 號 8h/d 的三個重復；B1、B2、B3 是興煙 1 號 12h/d 的三個重復；C1、C2、C3 是云煙 85 8h/d 的三個重復；D1、D2、D3 是云煙 85 12h/d 的三個重復。Note: the red region of the map indicates that the gene expression is up regulated, and the green region indicates that the gene expression isdown regulated.A1, A2 and A3 are three repeats of Xingyan 1 8h/d, B1, B2, and B3 are the three repeats of Xingyan 1 12h/d, C1, C2, and C3 are threerepeats of Yunyan 85 8h/d, D1, D2, and D3 are three repeats of Yunyan 85 12h/d.3.2.2處理間基因芯片檢測結果對興煙 1 號以及云煙 85 不同處理下基因表達情況進行比較分析并繪制散點圖。從圖 3.2 可以看出，大多數(shù)基因在兩種日照處理下的表達基本無差異，只有極少數(shù)的基因表達量有明顯的上調(diào)或者下調(diào)。

強因子 MEF2B ，MADS-box 基因蛋白是與花的分生和花器官發(fā)育有關的。3.2.3不同品種間的基因芯片檢測結果在苗期 8h/d 處理下，與興煙 1 號相比，在云煙 85 中檢測到有差異表達的基因182 個，其中有 137 個基因表達量上調(diào)，45 個基因表達量下調(diào)，上調(diào)表達基因數(shù)量是下調(diào)表達基因的三倍左右。從散點圖 3.3 中可以看出大部分基因的表達差異都不明顯，只有極少數(shù)基因的表達差異比較大。KEGG 功能富集沒有找到有顯著變化的通路，GO 功能富集得到 33 個信號通路，其中顯著變化的信號通路有兩條，分別是碳利用和細胞葡聚糖代謝的信號通路。在苗期 12h/d 處理下，與興煙 1 號相比，在云煙 85 中檢測到有差異表達的基因 362 個，有 225 個基因表達量上調(diào)，137 個基因表達量下調(diào)，上調(diào)表達基因數(shù)目近乎是下調(diào)表達基因的兩倍。從散點圖 3.3 中可以看出絕大部分基因的表達沒有明顯的差異，但是有少數(shù)基因的表達有較大的差異。通過 KEGG 功能富集分析找出了 118 個差異表達基因，但沒有找到變化顯著的信號通路。GO 功能富集得到了49 個信號通路，其中并沒有變化顯著的信號通路。
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本文編號：2858390