滇中磷差異立地栓皮櫟化學(xué)計(jì)量特征和代謝組及遺傳變異研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-01 23:39
磷(P)是參與生物生長(zhǎng)、發(fā)育以及進(jìn)化最重要的生命元素之一。礦質(zhì)P元素風(fēng)化釋放、植物吸收以及在營養(yǎng)級(jí)之間的轉(zhuǎn)移,是生物地球化學(xué)循環(huán)過程重要環(huán)節(jié),強(qiáng)烈影響生態(tài)系統(tǒng)功能。由于長(zhǎng)期風(fēng)化和淋溶等地球化學(xué)過程,我國西南滇中地區(qū)形成了普遍貧P的亞熱帶土壤特點(diǎn),并伴以鈣(Ca)和鎂(Mg)缺乏與鐵(Fe)和鋁(Al)富集。同時(shí),滇中地區(qū)也分布著大面積磷沉積礦石,形成了大量的富P土壤,并與貧P土壤呈鑲嵌分布。在這些土壤富P地區(qū),土壤P、氮(N)以及Mg等元素含量成倍提高,使得該地區(qū)植物形成了基于富P的元素組成以及生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)特點(diǎn)。植物對(duì)這些不同土壤營養(yǎng)元素含量立地的長(zhǎng)期適應(yīng),將可能形成基于元素供給差異的養(yǎng)分回流特征、化學(xué)表型(chemicalphenotype)(比如:代謝組(metabolome))以及種群遺傳變異格局。因而,此區(qū)域成為研究植物對(duì)差異化P環(huán)境適應(yīng),以及在該環(huán)境下元素、代謝物含量及遺傳變異特征的理想試驗(yàn)地。此外,在這些地質(zhì)P富集地區(qū),采礦和其它人為干擾造成了嚴(yán)重的植被退化,生態(tài)修復(fù)成為一個(gè)重要生態(tài)環(huán)境問題。但是,對(duì)于當(dāng)?shù)鼗诘刭|(zhì)富P效應(yīng)對(duì)植物影響、貧富P生境植物種群遺傳差異以及植物對(duì)養(yǎng)...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:181 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 基于P獲得性的植物養(yǎng)分變異特征研究進(jìn)展
1.2 基于P獲得性的植物代謝物組成研究進(jìn)展
1.3 基于P獲得性的植物遺傳變異研究進(jìn)展
1.4 研究區(qū)域以及研究對(duì)象的概況
1.5 關(guān)鍵科學(xué)問題
1.6 研究?jī)?nèi)容、目的及意義
1.6.1 研究?jī)?nèi)容
1.6.2 主要研究目的
1.6.3 研究意義
1.7 技術(shù)路線
第二章 滇中不同磷立地櫟樹種子生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征
2.1 引言
2.2 研究方法
2.2.1 研究區(qū)域和材料
2.2.2 土壤和種子樣品的準(zhǔn)備
2.2.3 化學(xué)元素分析
2.2.4 內(nèi)穩(wěn)態(tài)計(jì)算
2.2.5 統(tǒng)計(jì)分析
2.3 結(jié)果
2.3.1 富P和貧P立地不同林分土壤和種子元素化學(xué)計(jì)量特征
2.3.2 立地類型和櫟樹樹種對(duì)種子元素含量組成的影響
2.3.3 櫟樹種子元素內(nèi)穩(wěn)態(tài)特征
2.4 討論
2.5 本章小結(jié)
第三章 滇中富磷和貧磷立地栓皮櫟葉片養(yǎng)分回流化學(xué)計(jì)量特征
3.1 引言
3.2 研究方法
3.2.1 研究地點(diǎn)
3.2.2 樣品采集
3.2.3 化學(xué)元素分析
3.2.4 養(yǎng)分回流率和回流能力計(jì)算
3.2.5 統(tǒng)計(jì)分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 土壤、鮮葉和凋落葉養(yǎng)分化學(xué)計(jì)量特征
3.3.2 養(yǎng)分回流化學(xué)計(jì)量特征
3.3.3 養(yǎng)分回流化學(xué)計(jì)量與養(yǎng)分化學(xué)計(jì)量關(guān)系
3.4 討論
3.4.1 富P和貧P立地栓皮櫟葉片養(yǎng)分回流特征
3.4.2 富P和貧P立地栓皮櫟葉片P回流與土壤P變異關(guān)系
3.4.3 富P和貧P立地栓皮櫟養(yǎng)分回流化學(xué)計(jì)量和養(yǎng)分化學(xué)計(jì)量特征
3.5 本章小結(jié)
第四章 滇中富磷和貧磷立地栓皮櫟葉片代謝組和離子組特征
4.1 引言
4.2 研究方法
4.2.1 研究地點(diǎn)
4.2.2 樣品采集
4.2.3 化學(xué)元素分析
4.2.4 代謝組氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)分析
4.2.5 代謝組液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)分析
4.2.6 GC-MS分析數(shù)據(jù)處理
4.2.7 LC-MS分析數(shù)據(jù)處理
4.2.8 統(tǒng)計(jì)分析
4.3 結(jié)果
4.4 討論
4.4.1 富P和貧P立地栓皮櫟葉片代謝組和離子組特征
4.4.2 富P和貧P立地間栓皮櫟代謝通路特征
4.4.3 富P和貧P立地間差異代謝物和元素的關(guān)系
4.4.4 基于富P和貧P立地的栓皮櫟化學(xué)表型特征
4.5 本章小結(jié)
第五章 滇中富磷和貧磷立地栓皮櫟種群遺傳變異及分化特點(diǎn)
5.1 引言
5.2 研究方法
5.2.1 樣地選擇
5.2.2 栓皮櫟葉片樣品采集
5.2.3 葉片DNA提取
5.2.4 Double digest RAD-seq建庫
5.2.4.1 限制性內(nèi)切酶酶切
5.2.4.2 片段選擇
5.2.4.3 接頭連接及定量
5.2.4.4 PCR擴(kuò)增
5.2.4.5 文庫制備與片段選擇
5.2.4.6 文庫定量檢測(cè)
5.3 高通量測(cè)序及SNP分析
5.3.1 高質(zhì)量數(shù)據(jù)獲取
5.3.2 比對(duì)分析
5.3.2.1 參考基因組整理
5.3.2.2 序列比對(duì)
5.3.2.3 測(cè)序深度統(tǒng)計(jì)
5.3.3 SNP分析
5.4 統(tǒng)計(jì)分析
5.5 結(jié)果
5.5.1 栓皮櫟群體遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)分析
5.5.2 富P和貧P立地栓皮櫟群體選擇信號(hào)分析
5.6 討論
5.6.1 天然P變異立地栓皮櫟種群遺傳多樣性
5.6.2 天然P變異立地栓皮櫟群體遺傳結(jié)構(gòu)及變異特征
5.6.3 富P和貧P立地栓皮櫟種群選擇信號(hào)分析
5.6.4 富P和貧P立地栓皮櫟種群適應(yīng)性特征
5.7 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)
6.1 主要研究結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的科研論文及其他
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國桑屬15個(gè)種RAD-seq高通量測(cè)序[J]. 陳祥平,呂銀,劉玲,柯皓天,劉凱旋,王茜齡,任艷紅,陳仁芳. 蠶學(xué)通訊. 2016(03)
[2]RAD-seq技術(shù)及其在昆蟲學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 魏書軍,李冰艷,曹利軍,朱家穎. 昆蟲學(xué)報(bào). 2016(07)
[3]植物分子標(biāo)記研究進(jìn)展[J]. 韓磊,孫欣. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2015(15)
[4]滇池東南岸農(nóng)業(yè)和富磷區(qū)入湖河流地表徑流及污染特征[J]. 李發(fā)榮,邱學(xué)禮,周璟,劉永,劉淑春,郭懷成. 中國環(huán)境監(jiān)測(cè). 2014(06)
[5]滇池流域富磷山地優(yōu)勢(shì)植物種群生態(tài)分化[J]. 曹晶瀟,付登高,閻凱,王甜甜,張亞杰,張巖,張龍,段昌群. 生態(tài)學(xué)雜志. 2014(12)
[6]RAD-seq技術(shù)在基因組研究中的現(xiàn)狀及展望[J]. 王洋坤,胡艷,張?zhí)煺? 遺傳. 2014(01)
[7]植物缺磷及菌根信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)[J]. 顧冕,陳愛群,徐國華. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]RAD標(biāo)記測(cè)序及其在分子育種中的應(yīng)用[J]. 王冠杰,周波,李玉花. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2012(09)
[9]高通量測(cè)序技術(shù)在動(dòng)植物研究領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 岳桂東,高強(qiáng),羅龍海,王軍一,許姣卉,尹燁. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2012(02)
[10]滇中牟定地區(qū)上白堊統(tǒng)馬頭山組巖石地球化學(xué)及物源屬性[J]. 史春鴻,韓潤生,吳鵬,方明,賴華,申屠良義. 沉積學(xué)報(bào). 2011(02)
博士論文
[1]滇中富磷區(qū)典型植物群落氮磷化學(xué)計(jì)量格局與徑流輸出特征[D]. 閻凱.云南大學(xué) 2015
[2]滇池流域富磷區(qū)磷流失特征及控磷植物群落恢復(fù)研究[D]. 何鋒.云南大學(xué) 2015
[3]蘇皖4種同域分布櫟樹的遺傳變異與基因漸滲[D]. 魏高明.南京林業(yè)大學(xué) 2015
[4]蓮野生居群遺傳多樣性評(píng)價(jià)及高密度遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建[D]. 劉艷玲.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[5]中國臥龍自然保護(hù)區(qū)不同海拔川滇高山櫟(Quercus aquifolioides)群體的遺傳變異[D]. 張學(xué)江.中國科學(xué)院研究生院(成都生物研究所) 2006
[6]陜西地區(qū)栓皮櫟種群區(qū)域變異性與遺傳多樣性的研究[D]. 韓照祥.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]利用RAD-seq測(cè)序構(gòu)建美洲黑楊×小葉楊高密度遺傳連鎖圖譜[D]. 王瑩.南京林業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于RAD簡(jiǎn)化基因組測(cè)序技術(shù)的13種中國地方優(yōu)良雞品種SNPs多態(tài)性圖譜構(gòu)建及群體遺傳學(xué)分析[D]. 翟正曉.上海交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):3470907
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:181 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 基于P獲得性的植物養(yǎng)分變異特征研究進(jìn)展
1.2 基于P獲得性的植物代謝物組成研究進(jìn)展
1.3 基于P獲得性的植物遺傳變異研究進(jìn)展
1.4 研究區(qū)域以及研究對(duì)象的概況
1.5 關(guān)鍵科學(xué)問題
1.6 研究?jī)?nèi)容、目的及意義
1.6.1 研究?jī)?nèi)容
1.6.2 主要研究目的
1.6.3 研究意義
1.7 技術(shù)路線
第二章 滇中不同磷立地櫟樹種子生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征
2.1 引言
2.2 研究方法
2.2.1 研究區(qū)域和材料
2.2.2 土壤和種子樣品的準(zhǔn)備
2.2.3 化學(xué)元素分析
2.2.4 內(nèi)穩(wěn)態(tài)計(jì)算
2.2.5 統(tǒng)計(jì)分析
2.3 結(jié)果
2.3.1 富P和貧P立地不同林分土壤和種子元素化學(xué)計(jì)量特征
2.3.2 立地類型和櫟樹樹種對(duì)種子元素含量組成的影響
2.3.3 櫟樹種子元素內(nèi)穩(wěn)態(tài)特征
2.4 討論
2.5 本章小結(jié)
第三章 滇中富磷和貧磷立地栓皮櫟葉片養(yǎng)分回流化學(xué)計(jì)量特征
3.1 引言
3.2 研究方法
3.2.1 研究地點(diǎn)
3.2.2 樣品采集
3.2.3 化學(xué)元素分析
3.2.4 養(yǎng)分回流率和回流能力計(jì)算
3.2.5 統(tǒng)計(jì)分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 土壤、鮮葉和凋落葉養(yǎng)分化學(xué)計(jì)量特征
3.3.2 養(yǎng)分回流化學(xué)計(jì)量特征
3.3.3 養(yǎng)分回流化學(xué)計(jì)量與養(yǎng)分化學(xué)計(jì)量關(guān)系
3.4 討論
3.4.1 富P和貧P立地栓皮櫟葉片養(yǎng)分回流特征
3.4.2 富P和貧P立地栓皮櫟葉片P回流與土壤P變異關(guān)系
3.4.3 富P和貧P立地栓皮櫟養(yǎng)分回流化學(xué)計(jì)量和養(yǎng)分化學(xué)計(jì)量特征
3.5 本章小結(jié)
第四章 滇中富磷和貧磷立地栓皮櫟葉片代謝組和離子組特征
4.1 引言
4.2 研究方法
4.2.1 研究地點(diǎn)
4.2.2 樣品采集
4.2.3 化學(xué)元素分析
4.2.4 代謝組氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)分析
4.2.5 代謝組液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)分析
4.2.6 GC-MS分析數(shù)據(jù)處理
4.2.7 LC-MS分析數(shù)據(jù)處理
4.2.8 統(tǒng)計(jì)分析
4.3 結(jié)果
4.4 討論
4.4.1 富P和貧P立地栓皮櫟葉片代謝組和離子組特征
4.4.2 富P和貧P立地間栓皮櫟代謝通路特征
4.4.3 富P和貧P立地間差異代謝物和元素的關(guān)系
4.4.4 基于富P和貧P立地的栓皮櫟化學(xué)表型特征
4.5 本章小結(jié)
第五章 滇中富磷和貧磷立地栓皮櫟種群遺傳變異及分化特點(diǎn)
5.1 引言
5.2 研究方法
5.2.1 樣地選擇
5.2.2 栓皮櫟葉片樣品采集
5.2.3 葉片DNA提取
5.2.4 Double digest RAD-seq建庫
5.2.4.1 限制性內(nèi)切酶酶切
5.2.4.2 片段選擇
5.2.4.3 接頭連接及定量
5.2.4.4 PCR擴(kuò)增
5.2.4.5 文庫制備與片段選擇
5.2.4.6 文庫定量檢測(cè)
5.3 高通量測(cè)序及SNP分析
5.3.1 高質(zhì)量數(shù)據(jù)獲取
5.3.2 比對(duì)分析
5.3.2.1 參考基因組整理
5.3.2.2 序列比對(duì)
5.3.2.3 測(cè)序深度統(tǒng)計(jì)
5.3.3 SNP分析
5.4 統(tǒng)計(jì)分析
5.5 結(jié)果
5.5.1 栓皮櫟群體遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)分析
5.5.2 富P和貧P立地栓皮櫟群體選擇信號(hào)分析
5.6 討論
5.6.1 天然P變異立地栓皮櫟種群遺傳多樣性
5.6.2 天然P變異立地栓皮櫟群體遺傳結(jié)構(gòu)及變異特征
5.6.3 富P和貧P立地栓皮櫟種群選擇信號(hào)分析
5.6.4 富P和貧P立地栓皮櫟種群適應(yīng)性特征
5.7 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)
6.1 主要研究結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的科研論文及其他
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國桑屬15個(gè)種RAD-seq高通量測(cè)序[J]. 陳祥平,呂銀,劉玲,柯皓天,劉凱旋,王茜齡,任艷紅,陳仁芳. 蠶學(xué)通訊. 2016(03)
[2]RAD-seq技術(shù)及其在昆蟲學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 魏書軍,李冰艷,曹利軍,朱家穎. 昆蟲學(xué)報(bào). 2016(07)
[3]植物分子標(biāo)記研究進(jìn)展[J]. 韓磊,孫欣. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2015(15)
[4]滇池東南岸農(nóng)業(yè)和富磷區(qū)入湖河流地表徑流及污染特征[J]. 李發(fā)榮,邱學(xué)禮,周璟,劉永,劉淑春,郭懷成. 中國環(huán)境監(jiān)測(cè). 2014(06)
[5]滇池流域富磷山地優(yōu)勢(shì)植物種群生態(tài)分化[J]. 曹晶瀟,付登高,閻凱,王甜甜,張亞杰,張巖,張龍,段昌群. 生態(tài)學(xué)雜志. 2014(12)
[6]RAD-seq技術(shù)在基因組研究中的現(xiàn)狀及展望[J]. 王洋坤,胡艷,張?zhí)煺? 遺傳. 2014(01)
[7]植物缺磷及菌根信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)[J]. 顧冕,陳愛群,徐國華. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]RAD標(biāo)記測(cè)序及其在分子育種中的應(yīng)用[J]. 王冠杰,周波,李玉花. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2012(09)
[9]高通量測(cè)序技術(shù)在動(dòng)植物研究領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 岳桂東,高強(qiáng),羅龍海,王軍一,許姣卉,尹燁. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2012(02)
[10]滇中牟定地區(qū)上白堊統(tǒng)馬頭山組巖石地球化學(xué)及物源屬性[J]. 史春鴻,韓潤生,吳鵬,方明,賴華,申屠良義. 沉積學(xué)報(bào). 2011(02)
博士論文
[1]滇中富磷區(qū)典型植物群落氮磷化學(xué)計(jì)量格局與徑流輸出特征[D]. 閻凱.云南大學(xué) 2015
[2]滇池流域富磷區(qū)磷流失特征及控磷植物群落恢復(fù)研究[D]. 何鋒.云南大學(xué) 2015
[3]蘇皖4種同域分布櫟樹的遺傳變異與基因漸滲[D]. 魏高明.南京林業(yè)大學(xué) 2015
[4]蓮野生居群遺傳多樣性評(píng)價(jià)及高密度遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建[D]. 劉艷玲.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[5]中國臥龍自然保護(hù)區(qū)不同海拔川滇高山櫟(Quercus aquifolioides)群體的遺傳變異[D]. 張學(xué)江.中國科學(xué)院研究生院(成都生物研究所) 2006
[6]陜西地區(qū)栓皮櫟種群區(qū)域變異性與遺傳多樣性的研究[D]. 韓照祥.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]利用RAD-seq測(cè)序構(gòu)建美洲黑楊×小葉楊高密度遺傳連鎖圖譜[D]. 王瑩.南京林業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于RAD簡(jiǎn)化基因組測(cè)序技術(shù)的13種中國地方優(yōu)良雞品種SNPs多態(tài)性圖譜構(gòu)建及群體遺傳學(xué)分析[D]. 翟正曉.上海交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):3470907
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