西瓜對低溫、弱光及其雙重脅迫的響應(yīng)分析
發(fā)布時間:2021-11-26 14:40
西瓜[Citrullus lanatus(Thunb.)Mansum.&Nakai]是我國重要的園藝作物之一。在早春西瓜幼苗栽培過程中,低溫弱光雙重脅迫嚴(yán)重影響了西瓜幼苗的生長。然而,國內(nèi)外的研究主要集中于低溫脅迫,對低溫弱光雙重脅迫的研究報道相對較少。本文利用西瓜全基因測序材料97103為實驗材料,通過低溫、弱光、低溫弱光三種脅迫方式,分別處理三葉一心期的西瓜幼苗。測定西瓜幼苗的光合作用相關(guān)參數(shù),明確不同脅迫條件下葉片光系統(tǒng)受損傷的程度;測定各個時間點葉片中ROS積累等生理指標(biāo),明確葉片細(xì)胞內(nèi)的氧化還原狀態(tài)以及細(xì)胞受損傷程度;提取三種脅迫處理6 h后的西瓜幼苗真葉的RNA進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序;對轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行GO富集分析,pathway分析。主要實驗結(jié)果如下:1.低溫、低溫弱光脅迫處理后西瓜幼苗葉片葉綠素?zé)晒饧肮夂献饔孟嚓P(guān)參數(shù)均有所下降。低溫處理組葉片PSⅡ受損嚴(yán)重,弱光在一定程度上緩解了低溫傷害。脅迫處理后,低溫組的凈光合速率,光呼吸均下降;弱光和低溫弱光處理組,凈光合速率及光呼吸均維持在較低水平。葉綠素?zé)晒鈪?shù)表明,低溫組葉片F(xiàn)v/Fm、NPQ、ΦPSII和q P下降幅度較...
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略詞表
1 前言
1.1 課題的提出
1.2 植物低溫響應(yīng)機(jī)制
1.2.1 低溫脅迫誘導(dǎo)植物生理響應(yīng)
1.2.2 低溫脅迫誘導(dǎo)植物分子響應(yīng)
1.3 植物弱光響應(yīng)機(jī)制
1.4 雙重脅迫研究進(jìn)展
1.5 研究的目的與意義
2 材料與方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗方法
2.3 西瓜幼苗脅迫處理生理指標(biāo)測定
2.3.1 西瓜幼苗冷傷害指標(biāo)的統(tǒng)計與測定
2.3.2 西瓜葉片丙二醛(MDA)含量的測定
2.3.3 葉綠素?zé)晒庀嚓P(guān)參數(shù)的測定
2.3.4 光合作用相關(guān)參數(shù)的測定
2.3.5 相對葉綠素含量的測定
2.3.6 H_2O_2組織化學(xué)染色
2.3.7 H_2O_2含量的測定
2.3.8 O_2~-產(chǎn)生速率的測定
2.3.9 抗壞血酸(AsA、DHA)含量的測定
2.3.10 谷胱甘肽(GSH、GSSG)含量的測定
2.3.11 可溶性蛋白含量的測定
2.3.12 關(guān)鍵抗氧化酶活性的測定
2.3.13 生理數(shù)據(jù)分析
2.4 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
2.4.1 葉片總RNA提取及c DNA合成
2.4.2 RNA質(zhì)量檢測
2.4.3 轉(zhuǎn)錄組測序
2.4.4 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)質(zhì)量評估及數(shù)據(jù)處理
2.4.5 差異基因分析
2.4.6 差異表達(dá)基因的GO富集分析
2.4.7 差異表達(dá)基因的Pathway分析
2.4.8 qRT-PCR驗證
3 結(jié)果與分析
3.1 生理數(shù)據(jù)分析
3.1.1 西瓜幼苗冷傷害指數(shù)
3.1.2 西瓜葉片丙二醛(MDA)含量
3.1.3 葉綠素?zé)晒鈪?shù)
3.1.4 光合作用參數(shù)
3.1.5 葉綠素含量
3.1.6 H_2O_2化學(xué)組織染色
3.1.7 H_2O_2含量
3.1.8 O_2~-產(chǎn)生速率
3.1.9 AsA、DHA含量及AsA/DHA
3.1.10 GSH、GSSG含量及GSH/GSSG
3.1.11 關(guān)鍵抗氧化酶活性
3.2 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
3.2.1 RNA濃度及質(zhì)量檢測
3.2.2 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)產(chǎn)出質(zhì)量
3.2.3 HISAT2比對結(jié)果
3.2.4 各轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)結(jié)果主成分分析及聚類分析
3.2.5 差異基因分析
3.2.6 差異表達(dá)基因GO富集分析
3.3 低溫、弱光脅迫相互作用的分析
3.3.1 低溫轉(zhuǎn)錄組特異性表達(dá)基因GO富集及pathway分析
3.3.2 弱光轉(zhuǎn)錄組特異性表達(dá)基因GO富集及pathway分析
3.3.3 低溫弱光轉(zhuǎn)錄組特異性表達(dá)基因GO富集及pathway分析
3.3.4 三種脅迫轉(zhuǎn)錄組共表達(dá)基因GO富集及pathway分析
3.3.5 低溫弱光vs低溫差異表達(dá)基因GO富集及pathway分析
3.3.6 qRT-PCR驗證
4 討論
4.1 低溫、弱光及其雙重脅迫對西瓜幼苗光合作用的影響
4.2 低溫、弱光及其雙重脅迫對ROS積累的影響
4.3 低溫、弱光及其雙重脅迫對關(guān)鍵抗氧化酶活性的影響
4.4 低溫、弱光及其雙重脅迫在轉(zhuǎn)錄組水平上的相互作用
5 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低溫弱光對西瓜幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影響[J]. 侯偉,孫愛花,楊福孫,周兆德,陳匯林,吳翠玲. 熱帶作物學(xué)報. 2015(07)
[2]弱光對西瓜植株營養(yǎng)生長的影響[J]. 郭尚,王宇楠,陳曙霞,許晶. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(04)
[3]西瓜苗期耐低溫弱光性鑒定指標(biāo)初探[J]. 邢燕,徐志紅,徐永陽,趙光偉,孔維虎,賀玉花,張建. 中國瓜菜. 2012(06)
[4]葫蘆科作物耐弱光研究進(jìn)展[J]. 王紅梅,黃金艷,何毅,李文信,覃斯華,李天艷,洪日新,樊學(xué)軍,李鳳梅. 中國瓜菜. 2011(01)
[5]溫度和光照對極大螺旋藻多糖含量和SOD酶活力的影響[J]. 劉娟妮,王雪青,龐廣昌. 食品工業(yè)科技. 2008(09)
[6]低溫脅迫下西瓜幼苗生理特性與冷害的關(guān)系[J]. 段會軍,李喜煥,吳立強(qiáng),穆國俊,樊英. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2007(01)
[7]西瓜幼苗10℃和15℃低溫處理下相關(guān)生理指標(biāo)的比較分析[J]. 彭金光,孫玉宏,師瑞紅,謝國生. 武漢植物學(xué)研究. 2006(05)
[8]低溫弱光對辣椒幼苗抗氧化酶活性與質(zhì)膜透性的影響[J]. 郁繼華,張國斌,馮致,李霞. 西北植物學(xué)報. 2005(12)
[9]茄子耐弱光研究的進(jìn)展[J]. 何明,山春,張偉春. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué). 2005(04)
[10]黃瓜低溫弱光耐受性研究進(jìn)展[J]. 陳青君,王永健,張海英,王紹輝,張福墁. 中國蔬菜. 2005(05)
博士論文
[1]低溫脅迫下福建山櫻花的生理響應(yīng)與抗寒基因的表達(dá)[D]. 張迎輝.福建農(nóng)林大學(xué) 2014
[2]低溫弱光脅迫下黃瓜葉片光系統(tǒng)Ⅰ與光系統(tǒng)Ⅱ的相互作用[D]. 張子山.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]油茶耐弱光生理特性研究[D]. 馬錦林.中南林業(yè)科技大學(xué) 2012
[4]5-氨基乙酰丙酸(ALA)提高逆境條件下西瓜幼苗葉片光合與光抑制保護(hù)機(jī)理研究[D]. 孫永平.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[5]鹽芥Na+/Pi轉(zhuǎn)運體基因的功能鑒定和FMO基因的克隆及功能分析[D]. 高強(qiáng).山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]不同鉀效率基因型西瓜幼苗響應(yīng)缺鉀的生理機(jī)制研究[D]. 趙露.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]西瓜耐低溫、耐弱光鑒定方法和鑒定指標(biāo)研究[D]. 王薇薇.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]辣椒耐低溫弱光性研究[D]. 朱晨曦.中南大學(xué) 2014
[4]低溫脅迫對彩葉草的生理效應(yīng)及抗寒性研究[D]. 王兆.福建農(nóng)林大學(xué) 2014
[5]水楊酸在黃瓜(Cucumis sativus L.)幼苗應(yīng)答低溫脅迫中的作用機(jī)制[D]. 李亮.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2013
[6]CAT調(diào)控水稻葉片光呼吸過程中抗氧化系統(tǒng)的機(jī)理研究[D]. 吳倩.揚州大學(xué) 2013
[7]低溫弱光對甜瓜幼苗生理特性的影響[D]. 李琦.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[8]蘿卜低溫弱光脅迫響應(yīng)的蛋白組學(xué)與基因差異表達(dá)研究[D]. 相菲.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[9]西瓜耐弱光性研究[D]. 王紅梅.廣西大學(xué) 2012
[10]丹參普遍脅迫蛋白基因(SmUSP1)克隆及其功能的初步研究[D]. 趙燕燕.陜西師范大學(xué) 2009
本文編號:3520357
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略詞表
1 前言
1.1 課題的提出
1.2 植物低溫響應(yīng)機(jī)制
1.2.1 低溫脅迫誘導(dǎo)植物生理響應(yīng)
1.2.2 低溫脅迫誘導(dǎo)植物分子響應(yīng)
1.3 植物弱光響應(yīng)機(jī)制
1.4 雙重脅迫研究進(jìn)展
1.5 研究的目的與意義
2 材料與方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗方法
2.3 西瓜幼苗脅迫處理生理指標(biāo)測定
2.3.1 西瓜幼苗冷傷害指標(biāo)的統(tǒng)計與測定
2.3.2 西瓜葉片丙二醛(MDA)含量的測定
2.3.3 葉綠素?zé)晒庀嚓P(guān)參數(shù)的測定
2.3.4 光合作用相關(guān)參數(shù)的測定
2.3.5 相對葉綠素含量的測定
2.3.6 H_2O_2組織化學(xué)染色
2.3.7 H_2O_2含量的測定
2.3.8 O_2~-產(chǎn)生速率的測定
2.3.9 抗壞血酸(AsA、DHA)含量的測定
2.3.10 谷胱甘肽(GSH、GSSG)含量的測定
2.3.11 可溶性蛋白含量的測定
2.3.12 關(guān)鍵抗氧化酶活性的測定
2.3.13 生理數(shù)據(jù)分析
2.4 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
2.4.1 葉片總RNA提取及c DNA合成
2.4.2 RNA質(zhì)量檢測
2.4.3 轉(zhuǎn)錄組測序
2.4.4 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)質(zhì)量評估及數(shù)據(jù)處理
2.4.5 差異基因分析
2.4.6 差異表達(dá)基因的GO富集分析
2.4.7 差異表達(dá)基因的Pathway分析
2.4.8 qRT-PCR驗證
3 結(jié)果與分析
3.1 生理數(shù)據(jù)分析
3.1.1 西瓜幼苗冷傷害指數(shù)
3.1.2 西瓜葉片丙二醛(MDA)含量
3.1.3 葉綠素?zé)晒鈪?shù)
3.1.4 光合作用參數(shù)
3.1.5 葉綠素含量
3.1.6 H_2O_2化學(xué)組織染色
3.1.7 H_2O_2含量
3.1.8 O_2~-產(chǎn)生速率
3.1.9 AsA、DHA含量及AsA/DHA
3.1.10 GSH、GSSG含量及GSH/GSSG
3.1.11 關(guān)鍵抗氧化酶活性
3.2 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
3.2.1 RNA濃度及質(zhì)量檢測
3.2.2 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)產(chǎn)出質(zhì)量
3.2.3 HISAT2比對結(jié)果
3.2.4 各轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)結(jié)果主成分分析及聚類分析
3.2.5 差異基因分析
3.2.6 差異表達(dá)基因GO富集分析
3.3 低溫、弱光脅迫相互作用的分析
3.3.1 低溫轉(zhuǎn)錄組特異性表達(dá)基因GO富集及pathway分析
3.3.2 弱光轉(zhuǎn)錄組特異性表達(dá)基因GO富集及pathway分析
3.3.3 低溫弱光轉(zhuǎn)錄組特異性表達(dá)基因GO富集及pathway分析
3.3.4 三種脅迫轉(zhuǎn)錄組共表達(dá)基因GO富集及pathway分析
3.3.5 低溫弱光vs低溫差異表達(dá)基因GO富集及pathway分析
3.3.6 qRT-PCR驗證
4 討論
4.1 低溫、弱光及其雙重脅迫對西瓜幼苗光合作用的影響
4.2 低溫、弱光及其雙重脅迫對ROS積累的影響
4.3 低溫、弱光及其雙重脅迫對關(guān)鍵抗氧化酶活性的影響
4.4 低溫、弱光及其雙重脅迫在轉(zhuǎn)錄組水平上的相互作用
5 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低溫弱光對西瓜幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影響[J]. 侯偉,孫愛花,楊福孫,周兆德,陳匯林,吳翠玲. 熱帶作物學(xué)報. 2015(07)
[2]弱光對西瓜植株營養(yǎng)生長的影響[J]. 郭尚,王宇楠,陳曙霞,許晶. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(04)
[3]西瓜苗期耐低溫弱光性鑒定指標(biāo)初探[J]. 邢燕,徐志紅,徐永陽,趙光偉,孔維虎,賀玉花,張建. 中國瓜菜. 2012(06)
[4]葫蘆科作物耐弱光研究進(jìn)展[J]. 王紅梅,黃金艷,何毅,李文信,覃斯華,李天艷,洪日新,樊學(xué)軍,李鳳梅. 中國瓜菜. 2011(01)
[5]溫度和光照對極大螺旋藻多糖含量和SOD酶活力的影響[J]. 劉娟妮,王雪青,龐廣昌. 食品工業(yè)科技. 2008(09)
[6]低溫脅迫下西瓜幼苗生理特性與冷害的關(guān)系[J]. 段會軍,李喜煥,吳立強(qiáng),穆國俊,樊英. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2007(01)
[7]西瓜幼苗10℃和15℃低溫處理下相關(guān)生理指標(biāo)的比較分析[J]. 彭金光,孫玉宏,師瑞紅,謝國生. 武漢植物學(xué)研究. 2006(05)
[8]低溫弱光對辣椒幼苗抗氧化酶活性與質(zhì)膜透性的影響[J]. 郁繼華,張國斌,馮致,李霞. 西北植物學(xué)報. 2005(12)
[9]茄子耐弱光研究的進(jìn)展[J]. 何明,山春,張偉春. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué). 2005(04)
[10]黃瓜低溫弱光耐受性研究進(jìn)展[J]. 陳青君,王永健,張海英,王紹輝,張福墁. 中國蔬菜. 2005(05)
博士論文
[1]低溫脅迫下福建山櫻花的生理響應(yīng)與抗寒基因的表達(dá)[D]. 張迎輝.福建農(nóng)林大學(xué) 2014
[2]低溫弱光脅迫下黃瓜葉片光系統(tǒng)Ⅰ與光系統(tǒng)Ⅱ的相互作用[D]. 張子山.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]油茶耐弱光生理特性研究[D]. 馬錦林.中南林業(yè)科技大學(xué) 2012
[4]5-氨基乙酰丙酸(ALA)提高逆境條件下西瓜幼苗葉片光合與光抑制保護(hù)機(jī)理研究[D]. 孫永平.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[5]鹽芥Na+/Pi轉(zhuǎn)運體基因的功能鑒定和FMO基因的克隆及功能分析[D]. 高強(qiáng).山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]不同鉀效率基因型西瓜幼苗響應(yīng)缺鉀的生理機(jī)制研究[D]. 趙露.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]西瓜耐低溫、耐弱光鑒定方法和鑒定指標(biāo)研究[D]. 王薇薇.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]辣椒耐低溫弱光性研究[D]. 朱晨曦.中南大學(xué) 2014
[4]低溫脅迫對彩葉草的生理效應(yīng)及抗寒性研究[D]. 王兆.福建農(nóng)林大學(xué) 2014
[5]水楊酸在黃瓜(Cucumis sativus L.)幼苗應(yīng)答低溫脅迫中的作用機(jī)制[D]. 李亮.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2013
[6]CAT調(diào)控水稻葉片光呼吸過程中抗氧化系統(tǒng)的機(jī)理研究[D]. 吳倩.揚州大學(xué) 2013
[7]低溫弱光對甜瓜幼苗生理特性的影響[D]. 李琦.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[8]蘿卜低溫弱光脅迫響應(yīng)的蛋白組學(xué)與基因差異表達(dá)研究[D]. 相菲.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[9]西瓜耐弱光性研究[D]. 王紅梅.廣西大學(xué) 2012
[10]丹參普遍脅迫蛋白基因(SmUSP1)克隆及其功能的初步研究[D]. 趙燕燕.陜西師范大學(xué) 2009
本文編號:3520357
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