進化谷野生大麥耐旱基因型差異及其機理研究
發(fā)布時間:2021-04-21 14:25
干旱是限制作物生長,造成作物減產(chǎn)的主要環(huán)境因素之一,嚴重影響全球糧食安全。大麥(Hordeum.vulgare)是全球第四大谷類作物,耐旱性強,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。明確大麥耐旱機制是育種改良的前提條件。本研究采用來自于以色列進化谷的野生大麥為材料,從代謝和轉(zhuǎn)錄兩個水平上研究干旱脅迫下耐性各異的野生大麥的耐旱機制差異,研究結(jié)果主要如下:1.野生大麥葉片氟基酸含量對干旱脅迫的響應(yīng)機制本研究首先開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,可以推測干旱環(huán)境下糖酵解途徑增強,糖類的分解代謝增強;天冬氨酸家族的蘇氨酸和賴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,可以推測三羧酸循環(huán)加強。此次實驗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),維持細胞滲透勢,減輕干旱對植物的傷害。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)果說明進化谷兩個...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
縮略詞表
摘要
ABSTRACT
1 文獻綜述
1.1 干旱對植物的損傷
1.1.1 膜的結(jié)構(gòu)與透性發(fā)生改變
1.1.2 破壞正常代謝過程
1.1.3 機械性損傷
1.2 作物抗旱的機理及抗性鑒定
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
1.3 野生大麥耐干旱研究進展
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 干旱脅迫對代謝物的影響
1.3.5 干旱脅迫對表達譜的影響
1.4 本研究中野生大麥材料采集地點
2 干旱脅迫對進化谷野生大麥生殖生長期氨基酸含量的影響
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗材料與實驗設(shè)計
2.2.2 測定方法
2.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 土壤相對含水量的變化
2.3.2 野生大麥葉片氨基酸含量對干旱脅迫的響應(yīng)
2.3.3 兩組野生大麥氨基酸含量差異
2.4 討論
3 進化谷野生大麥響應(yīng)干旱脅迫的代謝組學分析
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實驗材料與實驗設(shè)計
3.2.2 測定方法
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 干旱脅迫對野生大麥地上部的影響
3.3.2 土壤相對含水量的變化
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 進化谷野生大麥響應(yīng)干旱脅迫的轉(zhuǎn)錄組學分析
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實驗材料與實驗設(shè)計
4.2.2 取樣與RNA提取
4.2.3 測序文庫構(gòu)建
4.2.4 測序數(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測序數(shù)據(jù)評估
4.3.2 樣本基因表達量及其分布
4.3.3 差異表達基因數(shù)目及其分布
4.3.4 差異表達基因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
碩士期間相關(guān)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高溫干旱對水稻產(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. 中國農(nóng)學通報. 2013(27)
[2]大麥種子萌發(fā)期對干旱脅迫的生理響應(yīng)及其抗旱性評價[J]. 鞠樂,齊軍倉,成祿艷,趙佳,廖永兵. 西南農(nóng)業(yè)學報. 2013(01)
[3]干旱脅迫對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,夏巖石,田長恩,繆紳裕. 植物學報. 2011(01)
[4]干旱對植物的傷害及植物的抗旱機制[J]. 黃升謀. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2009(22)
[5]不同干旱脅迫強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)境生物學報. 2008(06)
[6]影響牧草含水量測定以及牧草干鮮比的主要因素[J]. 來強,李青豐,莫日根敖其爾,師桂花,吳雪賓. 中國草地學報. 2008(04)
本文編號:3151926
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
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ABSTRACT
1 文獻綜述
1.1 干旱對植物的損傷
1.1.1 膜的結(jié)構(gòu)與透性發(fā)生改變
1.1.2 破壞正常代謝過程
1.1.3 機械性損傷
1.2 作物抗旱的機理及抗性鑒定
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
1.3 野生大麥耐干旱研究進展
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 干旱脅迫對代謝物的影響
1.3.5 干旱脅迫對表達譜的影響
1.4 本研究中野生大麥材料采集地點
2 干旱脅迫對進化谷野生大麥生殖生長期氨基酸含量的影響
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗材料與實驗設(shè)計
2.2.2 測定方法
2.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 土壤相對含水量的變化
2.3.2 野生大麥葉片氨基酸含量對干旱脅迫的響應(yīng)
2.3.3 兩組野生大麥氨基酸含量差異
2.4 討論
3 進化谷野生大麥響應(yīng)干旱脅迫的代謝組學分析
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實驗材料與實驗設(shè)計
3.2.2 測定方法
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 干旱脅迫對野生大麥地上部的影響
3.3.2 土壤相對含水量的變化
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 進化谷野生大麥響應(yīng)干旱脅迫的轉(zhuǎn)錄組學分析
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實驗材料與實驗設(shè)計
4.2.2 取樣與RNA提取
4.2.3 測序文庫構(gòu)建
4.2.4 測序數(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測序數(shù)據(jù)評估
4.3.2 樣本基因表達量及其分布
4.3.3 差異表達基因數(shù)目及其分布
4.3.4 差異表達基因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
碩士期間相關(guān)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高溫干旱對水稻產(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. 中國農(nóng)學通報. 2013(27)
[2]大麥種子萌發(fā)期對干旱脅迫的生理響應(yīng)及其抗旱性評價[J]. 鞠樂,齊軍倉,成祿艷,趙佳,廖永兵. 西南農(nóng)業(yè)學報. 2013(01)
[3]干旱脅迫對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,夏巖石,田長恩,繆紳裕. 植物學報. 2011(01)
[4]干旱對植物的傷害及植物的抗旱機制[J]. 黃升謀. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2009(22)
[5]不同干旱脅迫強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)境生物學報. 2008(06)
[6]影響牧草含水量測定以及牧草干鮮比的主要因素[J]. 來強,李青豐,莫日根敖其爾,師桂花,吳雪賓. 中國草地學報. 2008(04)
本文編號:3151926
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