百脈根(Lotus corniculatus)作為優(yōu)良豆科牧草有很大的利用前景,但干旱限制了其推廣利用效率。研究植物在干旱脅迫下基因的差異表達(dá)是尋找抗旱基因和培育抗旱品種的重要手段。抑制消減雜交是篩選差異表達(dá)基因的一種有效方法。為培育高抗旱性百脈根種質(zhì),本課題組經(jīng)過多年研究篩選出高抗旱性百脈根種質(zhì)B08,為了解B08百脈根種質(zhì)抗旱機(jī)理、培育高抗旱性百脈根、挖掘相關(guān)抗旱基因、推廣利用B08百脈根,本研究以B08百脈根葉片為材料,采用抑制消減雜交技術(shù)構(gòu)建干旱脅迫下B08百脈根正反抑制消減文庫,從正反文庫中各隨機(jī)挑選600個(gè)陽性克隆測(cè)序分析,篩選到了B08百脈根抗旱相關(guān)基因,再通過對(duì)這些基因所調(diào)控的抗旱相關(guān)植物激素、滲透性調(diào)節(jié)物質(zhì)、葉綠素、抗氧化酶活性進(jìn)行測(cè)定,得到以下結(jié)論:(1)成功構(gòu)建了B08百脈根種質(zhì)SSH c DNA文庫。(2)正反文庫各得到574條、595條高質(zhì)量序列,正庫序列平均長(zhǎng)度為207.5 bp,反庫序列平均長(zhǎng)度為242.7 bp。使用Phred對(duì)測(cè)序得到的1 169條高質(zhì)量序列數(shù)據(jù)進(jìn)行組裝,最終得到632條Unigene序列(又稱獨(dú)立基因),其中正向文庫178條,反向文庫454條。(3)用得到的632條Unigene分別與NCBI nt、NCBI nr、Swissport等數(shù)據(jù)庫進(jìn)行Blast比對(duì),有147條基因注釋成功,另外還發(fā)現(xiàn)了485條新基因。所得到的632條Unigene序列比對(duì)結(jié)果顯示,這些基因大部分與百脈根基因組DNA1-6號(hào)染色體上的基因同源。(4)對(duì)NCBI nr注釋結(jié)果進(jìn)行物種統(tǒng)計(jì),結(jié)果顯示與毛果楊、蘋果、菠菜、大麥、油菜等同源性較高。對(duì)正反庫注釋信息進(jìn)行物種統(tǒng)計(jì),這些基因中參與細(xì)胞及細(xì)胞器構(gòu)成、結(jié)合活性、細(xì)胞代謝過程、催化作用的比例較大。(5)得到的Unigene涉及植物激素合成、能量代謝、光合作用、蛋白質(zhì)代謝、離子轉(zhuǎn)運(yùn)、核酸代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等。(6)發(fā)現(xiàn)了與植物抗旱密切相關(guān)的吲哚-3-乙酸誘導(dǎo)蛋白ARG7(Indole-3-acetic acid-induced protein ARG7)、絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶(Serine/Threonine-protein phosphatase)、類鈣調(diào)素蛋白(Calmodulin-like protein,CML)、絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)等。(7)ARG7基因差異表達(dá)的干旱處理組百脈根葉片脯氨酸、可溶性糖含量顯著高于對(duì)照組(P0.05)。干旱第3 d、5 d、7 d各處理脯氨酸含量分別增加了7.9倍、8.1倍、8.4倍,增強(qiáng)了百脈根抗旱性。(8)類鈣調(diào)素蛋白基因差異表達(dá)的干旱處理組百脈根葉片過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶活性顯著提高(P0.05)。干旱第3 d、5 d、7 d各處理過氧化氫酶活性分別增加了4.1倍、1.9倍、4.0倍,過氧化物酶活性分別增加了3.7倍、5.4倍、4.6倍,超氧化物歧化酶活性分別增加了3.5倍、1.8倍、2.9倍,有利于清除百脈根葉片細(xì)胞中的活性氧,提高抗旱性。(9)干旱處理下,百脈根葉片葉綠素a葉綠素b,總?cè)~綠素含量顯著降低,第5d開始無顯著變化。類鈣調(diào)素蛋白基因差異表達(dá)的干旱處理組百脈根葉片中葉綠素a/b的值顯著高于對(duì)照組。(10)絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶、ARG7基因差異表達(dá)的處理組百脈根葉片IAA、ABA含量顯著增加(P0.05)。干旱第3 d、5 d、7 d各處理IAA含量分別增加了1.5倍、1.2倍、1.3倍,ABA含量分別增加了46.14%、53.34%、46.45%,增強(qiáng)了百脈根對(duì)干旱環(huán)境的適應(yīng)性。
【學(xué)位單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S541.6
【部分圖文】：

圖 2.1 土壤相對(duì)含水量隨時(shí)間變化Fig. 2.1 variation of soil relative water content with time2.3.2 葉片相對(duì)含水量隨干旱時(shí)間的變化通過對(duì)干旱第 1 d、第 3 d、第 5 d、第 7 d、第 9 d 及對(duì)照組（CK）對(duì)含水量的測(cè)定分析可知，隨著干旱時(shí)間的增加，葉片相對(duì)含水量逐漸下1 d 至第 5 d 葉片相對(duì)含水量下降緩慢，第 5 d 之后急劇下降，表明葉片水系統(tǒng)已崩潰。其中第 3 d 葉片相對(duì)含水量為 84.63 %，在 80 %-90 %范圍內(nèi)輕度干旱標(biāo)準(zhǔn)；第 5 d 葉片相對(duì)含水量為 77.82 %，在 65 %-80 %范圍內(nèi)，度干旱標(biāo)準(zhǔn)；第 7 d 葉片相對(duì)含水量為 53.79 %，在 50 %-65 %范圍內(nèi)，符干旱標(biāo)準(zhǔn)；第 9 d 時(shí)，葉片相對(duì)含水量?jī)H為 38.28 %，接近永久枯死狀態(tài)（

圖 2.2 葉片相對(duì)含水量隨時(shí)間變化Fig. 2.2 Variation of leaves relative water content with time2.3.3 植物形態(tài)隨干旱時(shí)間變化根據(jù)圖 2.3 可知，干旱脅迫處理及未干旱處理的 CK 對(duì)照組百脈根植如表 2.1：表 2.1 百脈根植物形態(tài)隨干旱時(shí)間變化情況Table2.1 Lotus corniculatus of changes in plant morphology with drought time處理Treatment植物的形態(tài)The morphology of plants干旱程度Degree of drouCK 鮮嫩，長(zhǎng)勢(shì)良好 無干旱3 d 輕微萎蔫 輕度干旱5 d 萎蔫卷曲，但夜間能夠恢復(fù) 中度干旱7 d 萎蔫卷曲，夜間不能恢復(fù) 重度干旱

圖 2.3 干旱處理 3 d、5 d、7 d 及對(duì)照組百脈根形態(tài)Fig. 2.3 Plant morphology of Lotus corniculatus on the 3rd, 5th, and 7th day of drought treatment2.4 討論干旱是一個(gè)全球性的問題，目前氣溫升高的形式下全球各地區(qū)干旱形式越來越嚴(yán)峻，研究和提高植物對(duì)干旱的適應(yīng)能力，是一個(gè)需要長(zhǎng)期持續(xù)的工作。干旱對(duì)植物的脅迫主要是對(duì)植物根的脅迫和對(duì)葉的脅迫，因此，在干旱試驗(yàn)中確定干旱脅迫程度必須結(jié)合根脅迫和葉脅迫狀態(tài)來確定。學(xué)術(shù)界公認(rèn)的根脅迫的參考指標(biāo)為土壤相對(duì)含水量，但植物受到干旱脅迫后通常葉的水分變化最明顯，結(jié)合葉片相對(duì)含水量和葉的形態(tài)變化可以更有效確定植物所受干旱脅迫程度，因此，使用葉片相對(duì)含水量和葉片形態(tài)變化作為干旱程度界定輔助指標(biāo)已越來越普遍，而這種方式也更為合理地反應(yīng)了植物地上部分和地下部分所受的脅迫程度，對(duì)植物所受脅迫狀態(tài)的解釋更為合理。干旱脅迫下百脈根 SSH 文庫構(gòu)建的目的是為了

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 穆尼熱·買買提;田聰;朱忠艷;祖日古麗;;觀賞牧草——百脈根[J];中國花卉園藝;2017年08期

2 楊志忠;百脈根種子生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程[J];北京農(nóng)業(yè);2002年02期

3 ;果牧優(yōu)良品種百脈根[J];世界熱帶農(nóng)業(yè)信息;2002年02期

4 楊志忠,劉法濤,張清斌,加拉提;百脈根栽培技術(shù)及開發(fā)前景[J];草食家畜;2000年01期

5 羅孝倫;百脈根在貴陽花溪高坡的引種觀察[J];貴州畜牧獸醫(yī);2000年01期

6 高原;百脈根牧草的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)[J];畜牧獸醫(yī)科技信息;1997年08期

7 柳鳳祥,房玉紅;百脈根的栽培及飼用[J];當(dāng)代畜禽養(yǎng)殖業(yè);1997年04期

8 劉法濤;百脈根補(bǔ)播草地效果[J];國外畜牧學(xué)(草原與牧草);1994年01期

9 ;百脈根[J];飼料博覽;1995年05期

10 M. W. Alison,Jr;白原生;;百脈根對(duì)不同土層酸性的反應(yīng)[J];國外畜牧學(xué).草原與牧草;1991年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 趙金梅;周禾;;百脈根農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化體系的建立與優(yōu)化[A];中國草學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

2 馮雪;孫艷香;于桂鳳;賈永紅;姜淑慧;;百脈根谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶基因的克隆及表達(dá)分析[A];中國植物學(xué)會(huì)七十五周年年會(huì)論文摘要匯編（1933-2008）[C];2008年

3 呂德?lián)P;邵嘉紅;徐曉明;張軍;汪清;俞梅敏;范云六;;百脈根高含硫氨基酸轉(zhuǎn)基因植株再生[A];中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)第五次會(huì)議論文摘要匯編[C];1992年

4 陳桃;朱輝;張忠明;;MAPK激酶在百脈根共生信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中作用機(jī)理的研究[A];2008年中國微生物學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2008年

5 郭喜英;劉艷芝;韋正乙;邢少辰;;轉(zhuǎn)錄因子CBF1基因的克隆及在百脈根中的表達(dá)[A];增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力 促進(jìn)吉林經(jīng)濟(jì)發(fā)展——啟明杯·吉林省第四屆科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2006年

6 袁松麗;張忠明;;SIE3在百脈根共生信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中功能及作用機(jī)制的研究[A];2012年鄂粵微生物學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)——湖北省暨武漢微生物學(xué)會(huì)成立六十年慶祝大會(huì)論文集[C];2012年

7 馮雪;孫艷香;賈永紅;王彬;趙學(xué)良;;百脈根谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶基因在大腸桿菌中的表達(dá)提高了宿主菌耐鹽性[A];中國遺傳學(xué)會(huì)植物遺傳和基因組學(xué)專業(yè)委員會(huì)2009年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2009年

8 馮思瓊;武波;賓金華;;茉莉酸甲酯對(duì)大豆和百脈根根部類黃酮和茉莉酸類物質(zhì)合成的影響[A];第六屆中國植物逆境生理學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2010年

9 王勇;白艷玲;朱曄榮;楊宗岐;王丹;李樂;付艷蘋;;百脈根葉綠體表達(dá)載體的構(gòu)建及轉(zhuǎn)基因研究[A];2007中國植物生理學(xué)會(huì)全國學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編[C];2007年

10 盧福榮;茹藝;李曹娜;韓陽;;脈根愈傷組織的誘導(dǎo)及再生體系的建立[A];中國草學(xué)會(huì)2013學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 山西省農(nóng)科院土肥所 俞小秋;優(yōu)質(zhì)豆科牧草——百脈根[N];瓜果蔬菜報(bào).農(nóng)業(yè)信息周刊;2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 袁兆棟;碳納米材料對(duì)百脈根共生固氮生物效應(yīng)及作用機(jī)制的研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

2 王龍祥;結(jié)瘤信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子機(jī)制與CRISPR/Cas9技術(shù)在百脈根中的應(yīng)用研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

3 王丹;百脈根種質(zhì)評(píng)價(jià)、創(chuàng)制與LcSRA13耐鹽調(diào)控機(jī)理研究[D];蘭州大學(xué);2018年

4 陳江華;百脈根側(cè)生器官邊界形成分子機(jī)制的初步研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海生命科學(xué)研究院）;2006年

5 羅江虹;百脈根復(fù)葉發(fā)育分子機(jī)制的初步研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海生命科學(xué)研究院）;2003年

6 張振霞;幾種牧草和草坪草植物遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立及其轉(zhuǎn)基因研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

7 王瑩;miR156在光葉百脈根中的功能研究及百脈根轉(zhuǎn)錄組深度測(cè)序分析[D];西北大學(xué);2015年

8 康恒;百脈根結(jié)瘤信號(hào)途徑中相關(guān)調(diào)控蛋白的功能和作用機(jī)制的研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

9 李玉珠;苜蓿與百脈根原生質(zhì)體培養(yǎng)及體細(xì)胞雜交的研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

10 莊黎麗;豆科植物L(fēng)ATHYROIDES基因的功能研究[D];上海交通大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 簡(jiǎn)忠領(lǐng);干旱脅迫下百脈根SSH文庫構(gòu)建與分析[D];貴州大學(xué);2019年

2 肖遙;百脈根組蛋白去乙�；富騆jHDT2對(duì)AM真菌共生調(diào)節(jié)的影響[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

3 譚茜;百脈根SERKs蛋白與共生受體激酶的互作機(jī)制及CRISPR/Cas9在共生固氮研究中的應(yīng)用[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

4 張恒;植物呼吸爆發(fā)氧化酶Rboh在百脈根共生固氮中的功能[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

5 李碧璇;百脈根LORE1插入突變體的分離及BAK1/SERK3與SymRK蛋白的相互作用[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

6 李文清;百脈根幾個(gè)共生基因在水稻中共表達(dá)及其對(duì)水稻轉(zhuǎn)錄組的影響[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

7 周輝;HspQ遺傳轉(zhuǎn)化煙草和百脈根的研究[D];貴州大學(xué);2018年

8 靳麗萍;分裂泛素系統(tǒng)在百脈根共生相關(guān)膜蛋白互作中的研究和應(yīng)用[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

9 趙紅梅;竹柏、烏頭和百脈根三種藥用植物化學(xué)成分的研究[D];云南師范大學(xué);2015年

10 王燕雯;共表達(dá)霸王ZxNHX及ZxVP1-1基因提高百脈根的耐鹽性和抗旱性研究[D];蘭州大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2829035