紅樹林主要分布在熱帶亞熱帶海岸潮間帶區(qū)域,是紅樹林生態(tài)系統(tǒng)最主要的初級生產者,具有消浪護堤、凈化水質以及維持生物多樣性等生態(tài)服務功能。近年來,我國紅樹林頻繁遭受蟲害的威脅,導致大面積紅樹林死亡,特別是白骨壤林,受災程度更加嚴重,而白骨壤響應蟲害的防御機制仍不清楚。白骨壤作為紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的先鋒樹種,對高鹽環(huán)境具有較高的耐受能力,而NO作為植物體內重要的小分子信號物質,在提高植物耐鹽能力起著重要的調節(jié)作用,但是NO所介導的白骨壤耐鹽能力提高的調節(jié)機制卻知之甚少。此外,白骨壤耐鹽能力還體現(xiàn)在葉片的泌鹽作用,然而其具體的分子機制亦不清楚。因此本研究針對上述問題進行深入探究,并獲得以下結論:1.基于形態(tài)學觀察初步鑒定為害白骨壤的昆蟲為桔潛蛾屬,隨后通過DNA條形碼COI基因進行分子鑒定,白骨壤葉片中的昆蟲與桔潛蛾屬的Phyllocnistis ampelopsiella之間的自舉值為100,因此我們判斷侵食白骨壤葉片的昆蟲為Phyllocnistis ampelopsiella。為了了解白骨壤對蟲害的響應機制,我們提取受蟲害的白骨壤葉片的RNA,并進行轉錄組學分析。通過測序,我們共獲得7879...

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 紅樹林生存現(xiàn)狀
    1.2 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)蟲害研究進展
        1.2.1 蟲害對紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的為害現(xiàn)狀
        1.2.2 植物響應病蟲害的研究進展
    1.3 紅樹植物的耐鹽機制研究進展
        1.3.1 形態(tài)特征
        1.3.2 滲透調節(jié)和離子轉運機制
        1.3.3 活性氧清除機制
        1.3.4 紅樹植物耐鹽的分子調控機制
        1.3.5 NO提高植物耐鹽能力的研究進展
    1.4 組學技術在植物抗逆性研究中的應用
        1.4.1 轉錄組學和蛋白質組學概況
        1.4.2 轉錄組學和蛋白組學在植物抗逆性研究中的應用
    1.5 本研究的立題依據、研究內容及意義
        1.5.1 立題依據
        1.5.2 主要研究內容
        1.5.3 研究意義
第二章 白骨壤葉片應對潛葉蛾取食的轉錄組學研究
    2.1 前言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 葉片樣品的采集
        2.2.2 昆蟲DNA提取及線粒體細胞色素氧化酶I(COI)進化樹構建
        2.2.3 RNA提取、cDNA文庫構建及RNA測序
        2.2.4 重頭組裝和序列注釋
        2.2.5 基因表達水平分析及差異表達基因的篩選
        2.2.6 KEGG富集差異表達基因分析
        2.2.7 實時定量PCR驗證
        2.2.8 數(shù)據分析
    2.3 結果與分析
        2.3.1 昆蟲形態(tài)觀察與COI分子鑒定
        2.3.2 測序質量評估及功能注釋
        2.3.3 DGE分析和KEGG富集分析
        2.3.4 其他響應潛葉蛾取食的基因
        2.3.5 實時熒光定量PCR結果
    2.4 討論
        2.4.1 潛葉蛾取食對白骨壤葉片光合系統(tǒng)和碳代謝的影響
        2.4.2 潛葉蛾侵食對白骨壤葉片中JA的合成和信號通路的影響
        2.4.3 潛葉蛾侵食對白骨壤葉片中揮發(fā)性有機化合物合成的影響
        2.4.4 潛葉蛾侵食對白骨壤其他生物學過程的影響
    2.5 本章小結
第三章 一氧化氮促進紅樹植物白骨壤耐鹽機制的蛋白組學研究
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 植物材料的培養(yǎng)與處理
        3.2.2 光合作用的測定
        3.2.3 蛋白提取及雙向電泳
        3.2.4 圖像分析與質譜鑒定
        3.2.5 蛋白功能分類及聚類分析
        3.2.6 GO富集及蛋白互作分析
        3.2.7 RNA提取及qRT-PCR表達量分析
        3.2.8 數(shù)據分析
    3.3 結果與分析
        3.3.1 NO對鹽脅迫下白骨壤光合作用的影響
        3.3.2 差異表達蛋白的鑒定及分類
        3.3.3 蛋白互作(PPI)及GO富集分析
        3.3.4 蛋白質豐度及基因轉錄水平比較分析
    3.4 討論
        3.4.1 SNP所釋放的NO對白骨壤耐鹽能力的影響
        3.4.2 NO對高鹽脅迫條件下植物光合作用的調控機制
        3.4.3 高鹽脅迫及NO對初級代謝的影響
        3.4.4 鹽脅迫及NO對RNA轉錄和蛋白質合成的調控
        3.4.5 鹽脅迫及NO對脅迫響應蛋白的影響
        3.4.6 NO介導的蛋白修飾
        3.4.7 蛋白-蛋白相互作用
    3.5 本章小結
第四章 囊泡介導白骨壤葉片表皮細胞泌鹽的iTRAQ蛋白組學研究
    4.1 前言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 材料培養(yǎng)與處理
        4.2.2 鹽腺密度統(tǒng)計及透射電子顯微鏡觀察
        4.2.3 蛋白的提取與定量
        4.2.4 胰酶酶解及TMT標記
        4.2.5 HPLC分級與質譜鑒定
        4.2.6 蛋白鑒定及功能定位分析
        4.2.7 蛋白互作及GO富集分析
        4.2.8 數(shù)據統(tǒng)計與分析
    4.3. 結果與分析
        4.3.1 鹽腺密度及顯微結構觀察
        4.3.2 質譜鑒定結果與差異表達蛋白的篩選
        4.3.3 差異表達蛋白的功能注釋與分類
        4.3.4 蛋白互作網絡的構建及模塊分析
    4.4 討論
        4.4.1 高鹽條件下白骨壤表皮細胞的信號轉導
        4.4.2 高鹽對RNA轉錄及蛋白合成的影響
        4.4.3 碳水化合物代謝在鹽脅迫條件下的響應
        4.4.4 高鹽對細胞壁及次級代謝產物合成的影響
        4.4.5 離子轉運及囊泡轉運相關蛋白對白骨壤泌鹽的調控作用
        4.4.6 高鹽對抗氧化系統(tǒng)及脅迫響應蛋白的影響
    4.5 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 存在的不足與展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3750672