【摘要】：低溫是影響植物生長發(fā)育,限制作物生長范圍的一個(gè)關(guān)鍵的非生物脅迫因素。油菜是我國重要的油料作物,在其生長發(fā)育過程中常常遭受低溫脅迫。低溫脅迫最為有效的解決方法就是對(duì)現(xiàn)有品種的抗寒性進(jìn)行遺傳改良,但抗寒育種的首要條件是獲得有用的種質(zhì)資源。本研究通過建立一個(gè)甘藍(lán)型油菜的抗寒性鑒定方法,獲得了一批抗寒性差異顯著的極端材料;通過對(duì)兩個(gè)極端材料在低溫脅迫前后的各項(xiàng)生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,解析甘藍(lán)型油菜響應(yīng)低溫的生理調(diào)控機(jī)制;利用Illumina Hi-Seq4000高通量測(cè)序平臺(tái),在轉(zhuǎn)錄組水平分析不同抗寒能力油菜品種響應(yīng)低溫脅迫的分子機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:(1)建立了高效的甘藍(lán)型油菜抗寒性鑒定方法。將生長3葉期到4葉期的油菜幼苗4℃預(yù)處理進(jìn)行低溫鍛煉,-2℃、-2℃+-4℃、-2℃+-4℃+-6℃冷凍處理后進(jìn)行存活率統(tǒng)計(jì)及抗寒指數(shù)的計(jì)算。通過該抗寒性鑒定方法對(duì)來自國內(nèi)外228份油菜資源進(jìn)行抗寒性評(píng)價(jià),結(jié)果表明:-2℃、-2℃+-4℃和-2℃+-4℃+-6℃冷凍處理?xiàng)l件下,不同材料間存活率分別為0-100%、0-80%、0-70%,抗寒指數(shù)為0-52;篩選出8份強(qiáng)抗寒性的種質(zhì)資源,抗寒指數(shù)達(dá)到33-52。(2)低溫脅迫下,與低溫敏感材料C20相比,抗低溫材料1801在激素水平、抗氧化物酶活性、滲透調(diào)節(jié)方面及基因轉(zhuǎn)錄水平上具有更強(qiáng)的調(diào)控作用。在-2℃和-4℃低溫條件下,C20幼苗存活率分別為0%和0%,1801幼苗存活率分別為100%和75%。低溫脅迫條件下,1801幼苗中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白的積累量和抗氧化酶酶活性的積累量均大于C20;1801幼苗脫落酸和赤霉素的含量增加,C20幼苗脫落酸含量增加,赤霉素的含量無顯著變化。4℃條件下,與對(duì)照相比,C20和1801幼苗中過氧化氫和丙二醛的含量均增加,當(dāng)溫度持續(xù)下降至-2℃和-4℃時(shí),1801幼苗中過氧化氫和丙二醛的含量持續(xù)下降。實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qPCR)結(jié)果表明,低溫脅迫下1801幼苗中抗寒標(biāo)記基因COLD1,CBF4,COR6.6,COR15和COR25的表達(dá)量遠(yuǎn)高于C20。(3)低溫脅迫下,與C20相比,1801在轉(zhuǎn)錄組水平上具有更強(qiáng)的調(diào)控作用。對(duì)2℃、0℃、-2℃和對(duì)照的22℃處理?xiàng)l件下的C20和1801的幼苗葉片進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,結(jié)果表明1801在2℃、0℃、-2℃與22℃相比,分別得到6751、5338和6868個(gè)差異表達(dá)基因(DEG),C20在2℃、0℃、-2℃與22℃相比,分別得到5350、3639和3026個(gè)差異表達(dá)基因(DEG)。進(jìn)一步生物信息學(xué)分析表明,肌醇代謝響應(yīng)了甘藍(lán)型油菜零下低溫脅迫。低溫脅迫下C20和1801植株體內(nèi)肌醇含量的變化可能是導(dǎo)致二者抗寒能力差異的原因。通過內(nèi)源肌醇含量的測(cè)定和外施肌醇試驗(yàn)驗(yàn)證,明確肌醇可以提高甘藍(lán)型油菜的抗寒性。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S565.4
【圖文】：

華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019 屆博士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文條件下AtCOR15蛋白可以折疊成兩性親水親脂的α-螺旋而加強(qiáng)質(zhì)膜的穩(wěn)定性（圖1）(Artus et al., 1996; Thalham研究表明COR15A蛋白折疊的狀態(tài)和膜脂質(zhì)的組成決用(Navarro-Retamal et al., 2018)，并且COR15A的保守甘A的無序結(jié)構(gòu)很重要，而且對(duì)低溫脅迫造成的失水時(shí)C要(Sowemimo et al., 2019)。

化、磷酸化等。ICE1 可以被 E3 連接酶 HOSive gene 1)泛素化并通過 26S 蛋白酶體途徑降于 Ring 類型，定位于細(xì)胞質(zhì)，低溫脅迫時(shí)轉(zhuǎn)1，從而降低 CBF3 基因及 COR 基因的表達(dá)力顯著下降(Dong et al., 2006)。SIZ1 基因編碼失突變體中 CBF3 及 COR 基因的表達(dá)水平降失突變體表現(xiàn)低溫敏感的表型。SIZ1 的作用OS1 對(duì) ICE1 的泛素化降解(Miura et al., 2007)/蘇氨酸蛋白激酶 OST1（OPEN STOMATA1）也活OST1的激酶活性上沒有作用。低溫能夠激酸化 ICE1蛋白。同時(shí)OST1可與HOS1互作脅迫下 HOS1 介導(dǎo)的 ICE1 降解，加強(qiáng) ICE1

華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019 屆博士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文、敏感（CTI =0）。在甘藍(lán)型油菜中有 8%的材料表現(xiàn)為抗寒，但仍有 3%的甘藍(lán)型油菜表現(xiàn)為非�？购▓D 5）為 21937×9508（12×26）F6、竹 3×7789 F6、Y114、2009，1801 及陽光 131。它們的抗寒指數(shù)分別為 51.4、48.14.4、43.5，21937×9508（12×26）F6 在-2℃、-4℃、-6℃ 100.0%、75.0%和 66.7%，陽光 2009 在-2℃、-4℃、-6 91.7%、66.7%和 50.0%，1801 在-2℃、-4℃、-6℃低溫0.0%、75.0%和 50.0%，陽光 131 在-2℃、-4℃、-6℃低溫%、66.7%和 45.8%，浙油 19 和陽光 131 在-6℃低溫脅迫然-6℃SR<50%，但是它們的 CTI ≥33.3，因此仍認(rèn)為它

【參考文獻(xiàn)】

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8 林興生;林占q

本文編號(hào)：2772054