進(jìn)化谷野生大麥耐旱基因型差異及其機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-21 14:25
干旱是限制作物生長(zhǎng),造成作物減產(chǎn)的主要環(huán)境因素之一,嚴(yán)重影響全球糧食安全。大麥(Hordeum.vulgare)是全球第四大谷類(lèi)作物,耐旱性強(qiáng),適應(yīng)性廣。野生大麥(H.spontaneum)作為栽培大麥的祖先,鑒定并發(fā)掘其耐旱種質(zhì)可為作物改良提供優(yōu)質(zhì)資源。明確大麥耐旱機(jī)制是育種改良的前提條件。本研究采用來(lái)自于以色列進(jìn)化谷的野生大麥為材料,從代謝和轉(zhuǎn)錄兩個(gè)水平上研究干旱脅迫下耐性各異的野生大麥的耐旱機(jī)制差異,研究結(jié)果主要如下:1.野生大麥葉片氟基酸含量對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)機(jī)制本研究首先開(kāi)展了干旱脅迫后氨基酸含量的變化分析,在大麥旗葉中共鑒定到18種氨基酸。其中,丙酮酸家族的丙氨酸、纈氨酸和亮氨酸均在兩組野生大麥中顯著增加,組氨酸也顯著增加,可以推測(cè)干旱環(huán)境下糖酵解途徑增強(qiáng),糖類(lèi)的分解代謝增強(qiáng);天冬氨酸家族的蘇氨酸和賴(lài)氨酸均在兩組顯著增加,谷氨酸家族的脯氨酸均在兩組顯著增加,可以推測(cè)三羧酸循環(huán)加強(qiáng)。此次實(shí)驗(yàn)中脯氨酸含量不僅顯著增加,并且其含量還顯著高于其他氨基酸,它可作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),維持細(xì)胞滲透勢(shì),減輕干旱對(duì)植物的傷害。另一種重要的氨基酸GABA只在歐洲坡材料顯著增加。上述結(jié)果說(shuō)明進(jìn)化谷兩個(gè)...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
縮略詞表
摘要
ABSTRACT
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 干旱對(duì)植物的損傷
1.1.1 膜的結(jié)構(gòu)與透性發(fā)生改變
1.1.2 破壞正常代謝過(guò)程
1.1.3 機(jī)械性損傷
1.2 作物抗旱的機(jī)理及抗性鑒定
1.2.1 形態(tài)結(jié)構(gòu)特征
1.2.2 生理生化特征
1.2.3 作物抗旱鑒定方法及抗旱生理指標(biāo)
1.3 野生大麥耐干旱研究進(jìn)展
1.3.1 野生大麥的抗旱形態(tài)及生理特征
1.3.2 野生大麥中抗旱QTL
1.3.3 野生大麥中的抗旱基因
1.3.4 干旱脅迫對(duì)代謝物的影響
1.3.5 干旱脅迫對(duì)表達(dá)譜的影響
1.4 本研究中野生大麥材料采集地點(diǎn)
2 干旱脅迫對(duì)進(jìn)化谷野生大麥生殖生長(zhǎng)期氨基酸含量的影響
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.2 測(cè)定方法
2.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 土壤相對(duì)含水量的變化
2.3.2 野生大麥葉片氨基酸含量對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)
2.3.3 兩組野生大麥氨基酸含量差異
2.4 討論
3 進(jìn)化谷野生大麥響應(yīng)干旱脅迫的代謝組學(xué)分析
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.2 測(cè)定方法
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 干旱脅迫對(duì)野生大麥地上部的影響
3.3.2 土壤相對(duì)含水量的變化
3.3.3 地上部干重與鮮重差異
3.3.4 野生大麥葉片代謝物對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)
3.3.5 兩組野生大麥代謝物含量差異
3.4 討論
4 進(jìn)化谷野生大麥響應(yīng)干旱脅迫的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.2 取樣與RNA提取
4.2.3 測(cè)序文庫(kù)構(gòu)建
4.2.4 測(cè)序數(shù)據(jù)分析
4.2.5 基因功能與通路分析
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 RNA-Seq測(cè)序數(shù)據(jù)評(píng)估
4.3.2 樣本基因表達(dá)量及其分布
4.3.3 差異表達(dá)基因數(shù)目及其分布
4.3.4 差異表達(dá)基因GO功能注釋及富集分析
4.3.5 KEGG及代謝途徑分析
4.4 討論
參考文獻(xiàn)
碩士期間相關(guān)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高溫干旱對(duì)水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及劍葉生理特性影響研究綜述[J]. 梁嘉熒,蔡一霞. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2013(27)
[2]大麥種子萌發(fā)期對(duì)干旱脅迫的生理響應(yīng)及其抗旱性評(píng)價(jià)[J]. 鞠樂(lè),齊軍倉(cāng),成祿艷,趙佳,廖永兵. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]干旱脅迫對(duì)不同耐旱性大麥品種葉片超微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 陳健輝,李榮華,郭培國(guó),夏巖石,田長(zhǎng)恩,繆紳裕. 植物學(xué)報(bào). 2011(01)
[4]干旱對(duì)植物的傷害及植物的抗旱機(jī)制[J]. 黃升謀. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(22)
[5]不同干旱脅迫強(qiáng)度下白刺花幼苗葉片的生理生化反應(yīng)[J]. 王紅梅,包維楷,李芳蘭. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2008(06)
[6]影響牧草含水量測(cè)定以及牧草干鮮比的主要因素[J]. 來(lái)強(qiáng),李青豐,莫日根敖其爾,師桂花,吳雪賓. 中國(guó)草地學(xué)報(bào). 2008(04)
本文編號(hào):3151926
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【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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ABSTRACT
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 干旱對(duì)植物的損傷
1.1.1 膜的結(jié)構(gòu)與透性發(fā)生改變
1.1.2 破壞正常代謝過(guò)程
1.1.3 機(jī)械性損傷
1.2 作物抗旱的機(jī)理及抗性鑒定
1.2.1 形態(tài)結(jié)構(gòu)特征
1.2.2 生理生化特征
1.2.3 作物抗旱鑒定方法及抗旱生理指標(biāo)
1.3 野生大麥耐干旱研究進(jìn)展
1.3.1 野生大麥的抗旱形態(tài)及生理特征
1.3.2 野生大麥中抗旱QTL
1.3.3 野生大麥中的抗旱基因
1.3.4 干旱脅迫對(duì)代謝物的影響
1.3.5 干旱脅迫對(duì)表達(dá)譜的影響
1.4 本研究中野生大麥材料采集地點(diǎn)
2 干旱脅迫對(duì)進(jìn)化谷野生大麥生殖生長(zhǎng)期氨基酸含量的影響
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.2 測(cè)定方法
2.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 土壤相對(duì)含水量的變化
2.3.2 野生大麥葉片氨基酸含量對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)
2.3.3 兩組野生大麥氨基酸含量差異
2.4 討論
3 進(jìn)化谷野生大麥響應(yīng)干旱脅迫的代謝組學(xué)分析
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.2 測(cè)定方法
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 干旱脅迫對(duì)野生大麥地上部的影響
3.3.2 土壤相對(duì)含水量的變化
3.3.3 地上部干重與鮮重差異
3.3.4 野生大麥葉片代謝物對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)
3.3.5 兩組野生大麥代謝物含量差異
3.4 討論
4 進(jìn)化谷野生大麥響應(yīng)干旱脅迫的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.2 取樣與RNA提取
4.2.3 測(cè)序文庫(kù)構(gòu)建
4.2.4 測(cè)序數(shù)據(jù)分析
4.2.5 基因功能與通路分析
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 RNA-Seq測(cè)序數(shù)據(jù)評(píng)估
4.3.2 樣本基因表達(dá)量及其分布
4.3.3 差異表達(dá)基因數(shù)目及其分布
4.3.4 差異表達(dá)基因GO功能注釋及富集分析
4.3.5 KEGG及代謝途徑分析
4.4 討論
參考文獻(xiàn)
碩士期間相關(guān)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高溫干旱對(duì)水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及劍葉生理特性影響研究綜述[J]. 梁嘉熒,蔡一霞. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2013(27)
[2]大麥種子萌發(fā)期對(duì)干旱脅迫的生理響應(yīng)及其抗旱性評(píng)價(jià)[J]. 鞠樂(lè),齊軍倉(cāng),成祿艷,趙佳,廖永兵. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]干旱脅迫對(duì)不同耐旱性大麥品種葉片超微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 陳健輝,李榮華,郭培國(guó),夏巖石,田長(zhǎng)恩,繆紳裕. 植物學(xué)報(bào). 2011(01)
[4]干旱對(duì)植物的傷害及植物的抗旱機(jī)制[J]. 黃升謀. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(22)
[5]不同干旱脅迫強(qiáng)度下白刺花幼苗葉片的生理生化反應(yīng)[J]. 王紅梅,包維楷,李芳蘭. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2008(06)
[6]影響牧草含水量測(cè)定以及牧草干鮮比的主要因素[J]. 來(lái)強(qiáng),李青豐,莫日根敖其爾,師桂花,吳雪賓. 中國(guó)草地學(xué)報(bào). 2008(04)
本文編號(hào):3151926
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