【摘要】：土壤鹽漬化和耕地的減少已經(jīng)成為中國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的主要問題,研究作物的耐鹽機制能為作物的鹽地種植提供理論依據(jù)。工業(yè)大麻品種云麻5號和巴馬火麻分別產(chǎn)于云南和廣西,具有良好的生長能力和環(huán)境適應性。本實驗將兩個大麻品種經(jīng)5OOmM NaCl處理0d、2d、4d、6d的幼苗葉片進行生理指標測定,同時提取總RNA進行轉(zhuǎn)錄組測序。取得的主要研究結(jié)果如下：(1) qRT-PCR驗證利用qRT-PCR對挑選出的18個鹽響應基因進行表達趨勢驗證,結(jié)果顯示差異表達基因的表達趨勢在轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果和qRT-PCR驗證結(jié)果中一致,證明轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果可靠,可用于后續(xù)分析。(2)生理指標測定兩個大麻品種的四個生理指標(SOD活性、可溶性蛋白含量、游離脯氨酸含量和相對電導率)測定結(jié)果表明雖然兩個大麻品種在鹽脅迫下的生理反應不同,但是兩個大麻品種都在鹽脅迫2d時生理反應最強。(3)差異表達基因篩選及分析對轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果進行差異表達基因篩選,結(jié)果表明,差異表達基因數(shù)量在鹽脅迫第二天最多,和生理指標測定結(jié)果一致。并從鹽脅迫2d的差異表達基因中鑒定出220個在兩個大麻品種里表達量共同上調(diào)的差異表達基因。其次這220個差異表達基因顯著富集在苯丙氨酸代謝通路和多個植物激素信號轉(zhuǎn)導通路,例如乙烯信號轉(zhuǎn)導通路,脫落酸(ABA)信號轉(zhuǎn)導通路等。從鹽脅迫2d的所有差異表達基因中鑒定出了22個轉(zhuǎn)錄因子,包括與耐鹽相關的MYB, NAC, GATA,HSF等轉(zhuǎn)錄因子家族成員。(4)差異表達基因趨勢聚類分析對鹽脅迫時期的所有差異表達基因進行表達趨勢聚類分析,選擇具有先上升后下降的顯著性趨勢進行GO功能注釋和KEGG pathway富集分析。結(jié)果表明,云麻5號和巴馬火麻具有品種特異性的耐鹽通路。如云麻5號的差異表達基因富集在剪接體途徑和氨基酸代謝途徑。而巴馬火麻的差異表達基因富集在以α-亞麻酸為主的脂肪酸代謝途徑、氨基酸代謝途徑、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白加工途徑和過氧化物酶體途徑。雖然兩者都有部分差異表達基因富集在氨基酸代謝通路,但兩者耐鹽機制由不同的代謝途徑參與調(diào)節(jié)。本實驗為麻類作物的鹽響應分子機理的研究奠定了基礎。本實驗得到的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)可以作為工業(yè)大麻的參考轉(zhuǎn)錄組。
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【學位授予單位】：云南大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S563.3

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本文編號：2479652