【摘要】：瑞香狼毒屬于瑞香科狼毒屬,是我國西部草原上蔓延的一種主要毒害草。狼毒全株有毒,牛羊一般不主動采食,但在返青期有時會發(fā)生誤食,造成牛羊的中毒甚至死亡。瑞香狼毒具有很強的生態(tài)競爭力,其蔓延的草場往往會出現(xiàn)其它優(yōu)質牧草的退化,給廣大牧民帶來極大的經(jīng)濟損失。本文主要進行了兩方面的工作：第一部分利用土壤宏基因測序法研究了瑞香狼毒生長對其根際土壤菌群結構的影響；第二部分利用雙向電泳法研究狼毒在干旱脅迫下蛋白表達的變化,并通過光合儀測定了干旱脅迫過程中狼毒葉片光合指標的變化。這些工作主要取得了以下成果：1.對比瑞香狼毒根際和周圍非瑞香狼毒根際土壤微生物宏基因測序結果發(fā)現(xiàn),狼毒的生長對根際的細菌群落并沒有明顯影響。但是對根際真菌群落的組成影響顯著。在門水平對比狼毒根際和非根際的真菌群落結構,子囊菌門在非根際土中占總測序真菌豐度的60%以上,但在根際土中占比超過60%的卻是擔子菌門真菌。從種屬的水平對比,擔子菌門珊瑚菌屬的真菌在狼毒根際土中豐度占比超過30%,子囊菌門Archaeorhizomyces屬的真菌豐度占比接近10%。而這兩類真菌在非根際土中含量卻幾乎可以忽略不計。說明狼毒生長與這兩類菌有密切聯(lián)系。2.對瑞香狼毒進行干旱脅迫處理,發(fā)現(xiàn)其最大凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率都隨著干旱脅迫時間延長而降低,而胞間C02濃度隨著干旱脅迫時間延長上升。葉綠素熒光指標Fv/Fm、Fv'/Fm'、ETR等也隨著干旱脅迫時間增加而減小,NPQ隨著干旱的時間延長上升。這與一般植物干旱脅迫下的光合變化趨勢基本相同,可以嘗試利用光合測量去研究自然界狼毒受到干旱的脅迫程度。3.對比干旱脅迫前后瑞香狼毒的蛋白表達譜,并通過液質聯(lián)用的方法鑒定出了19種差異表達蛋白。其中核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶大亞基、葉綠素a-b結合蛋白兩個在光合作用中的關鍵蛋白在干旱脅迫后表達量明顯下調,與光合測量中凈光合速率大幅下降結果相符。糖酵解的關鍵酶果糖激酶和能量合成關鍵酶ATP合酶也在干旱脅迫后表達量明顯下調,說明干旱脅迫對狼毒體內(nèi)一些基本代謝也產(chǎn)生了影響。而CIP蛋白水解酶和蛋白酶體這兩個與植物細胞內(nèi)損傷及錯配蛋白清除有密切關系的蛋白在干旱后表達明顯上調,說明在干旱脅迫后狼毒為了防止損傷蛋白對自身進一步的傷害,而增加了這類蛋白的表達,是一種自我保護機制。甲酸脫氫酶在干旱脅迫后的蛋白表達譜中特異表達,這種酶能夠通過調控甲酸的氧化來影響線粒體和葉綠體的蛋白合成、核苷酸合成及維生素代謝等過程,在植物應對脅迫的過程中起到重要作用。而類PP2C結構域蛋白激酶也在脅迫后的蛋白表達譜中特異表達,它通過可逆磷酸化在植物的細胞信號轉導過程和應答脅迫方面起到重要作用。大部分的蛋白激酶基因都能夠被干旱、低溫、高鹽、紫外燈脅迫因子激活,從而介導蛋白磷酸化,提高植物應對脅迫的能力。
【圖文】：

圖２．３真菌ＩＴＳ測序稀釋曲線逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．３邋ｆｕｎｇａｌ邋ＩＴＳ邋ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ邋ｄｉｌｕｔｉｏｎ邋ｃｕｒｖｅ逡逑由上面兩圖可以發(fā)現(xiàn)，本次１６ＳｒＤＮＡ和ＩＴＳ測序的稀釋曲線到后面都趨于平緩可以說明兩次測序最終數(shù)據(jù)量都已經(jīng)達到基本合理的水平，能夠進行進一步分析。逡逑Ｓｈａｎｎｏｎ指數(shù)（Ｓｈａｎｎｏｎ＇ｓ邋ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ邋ｉｎｄｅｘ）是考慮樣品中分類總數(shù)和每個分類所占比Ｓｈａｎｎｏｎ指數(shù)為０時代表樣品中僅有１個物種，Ｓｈａｎｎｏｎ指數(shù)越大相應物種多樣性也越高。繪制的Ｓｈａｎｎｏｎ曲線中，曲線逐漸平坦也能夠說明數(shù)據(jù)量已經(jīng)足夠大，能夠反樣品中大多數(shù)物種信息。逡逑１３逡逑

圖２．５真菌ＩＴＳ測序Ｓｈａｎｎｏｎ指數(shù)曲線逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．５邋Ｆｕｎｇａｌ邋ＩＴＳ邋ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ邋Ｓｈａｎｎｏｎ邋ｉｎｄｅｘ邋ｃｕｒｖｅ逡逑從上面兩圖可以看出，，兩組測序Ｓｈａｎｎｏｎ指數(shù)曲線在后面都趨于平緩，說明測序逡逑的數(shù)據(jù)量能夠滿足后續(xù)分析要求。且由圖２．４可以發(fā)現(xiàn)６個樣品的細菌種群多樣性差異逡逑很小，且瑞香狼毒根際土壤和非根際土壤沒有明顯差別。而從圖２．５可以發(fā)現(xiàn)代表瑞香逡逑狼毒根際土的ＲＳ１．１，ＲＳ１．２，ＲＳ１．３的真菌菌群多樣性明顯低于代表非根際土的ｎＲＳＩ．１，逡逑ｎＲＳＩ．２，邋ｎＲＳＩ．３。逡逑２．３．２邋Ｂｅｔａ多樣性指數(shù)分析逡逑多樣品比較分析（ＢｅｔａＤｉｖｅｒｓｉｔｙ）是指比較多個樣品之間微生物群落的構成。把所逡逑有樣品的ＯＴＵｓ豐度信息和樣品注釋歸類合并，得到物種豐度信息表，再計算Ｂｒａｙ－Ｃｕｒｔｉｓ逡逑１４逡逑
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S452;S154.3

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本文編號：2568499