高寒植物对低温和强UV-B辐射胁迫响应的分子机制研究

论文题目: 高寒植物对低温和强UV-B辐射胁迫响应的分子机制研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 植物学

作者: 何文兴

导师: 陈放

关键词: 川西北高原,川草号老芒麦,黑麦草,赖草,沙生苔草,克隆构型,克隆整合,低温胁迫,基因,辐射,基因

文献来源: 四川大学

发表年度: 2005

论文摘要: 针对目前川西北草原面临严重退化甚至沙化的威胁,在川西北高原沙地（丘）进行了植被恢复试验,建立了多种重建模式,对构建群落的分析表明:群落物种多样性随均匀度增加而减小,二者呈极显著负相关,相关系数0.94,线性回归Y=—0.14x+0.75;物种多样性随丰富度增加而增加增大,二者呈显著正相关,相关系数0.85,线性回归Y=0.17x—0.15。在所有重建模式中,T10群落（川草2号老芒麦+无芒雀麦+沙生冰草+多花黑麦草）稳定性最强;T13群落（垂穗披碱草+多花黑麦草+紫羊茅+沙生冰草）竞争性最强。在所有供试物种中群落优势度最大的3个种分别是川草2号老芒麦、垂穗披碱草和沙生冰草。 在人工构建群落内,入侵最强的2个原生种是赖草和沙生苔草,为进一步开展与原生物种相结合的植被复建模式探讨,进行了赖草和沙生苔草克隆生长特性研究。结果表明:赖草克隆构型指数为0.91,对应一维自回避行走模型,而沙生苔草克隆构型指数为0.78,对应随机行走模型;赖草克隆生长指数为0.88,沙生苔草克隆生长指数为0.21;赖草适于利用广域分布资源,沙生苔草适于极度利用局部资源;赖草和沙生苔草有不同的风险分摊方式,即赖草将风险分摊在一条或几条线上,而沙生苔草将风险分摊在一个面内。 为进一步揭示赖草和沙生苔草在拓展新生境时对克隆整合效应的依赖性质和依赖程度,进行了以切断根茎为处理的试验,结果表明:在测定的各项植物特征中,伸长生长对克隆整合有极高的依赖性,而数量性状基本不受整合效应影响;生殖生长与营养生长的调控受整合效应的制约;赖草用于移植时要求具有较多的地上枝,而沙生苔草要求具有较高的种植密度。 在进行了人工建植群落入侵种分析之后,进行了非生物关键生态因子影响

论文目录:

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中文摘要

英文摘要

第一部分 人工群落构建及群落适合度评价

第一章 人工群落构建及群落适合度评价

摘要

1 引言

1.1 地质环境特点

1.2 气候特点

1.3 草地现状

2 材料与方法

2.1 试验区自然条件

2.2 群落类型

2.3 测定项目及分析方法

3 结果与分析

3.1 群落的数量特征

3.2 群落物种多样性

3.3 种群重要值

4 讨论

4.1 物种多样性与群落稳定性的关系

4.2 种间竞争与群落稳定性的关系

4.3 群落稳定性与环境压力调控

4.4 人工组建群落演替机制及群落入侵种

小结

参考文献

第二部分 群落入侵种适应机制

第二章 赖草和沙生苔草克隆生长特性研究

摘要

1 引言

2 材料与方法

2.1 研究物种

2.2 研究地点

2.3 野外实验

2.4 分析方法

3 结果与分析

3.1 克隆构型

3.2 克隆生长指数

3.3 繁殖适合度

4 讨论

小结

参考文献

第三章 赖草和沙生苔草克隆整合特性及其利用模式

摘要

1 引言

2 试验地点与方法

2.1 试验地点

2.2 研究方法

3 结果与分析

3.1 观测单元的克隆生长

3.2 切断根茎对克隆生长的影响

3.3 观测单元内植物特征间的相互关系

4 讨论

4.1 切断根茎对营养生长和生殖生长的影响

4.2 切断根茎对克隆生长的影响在植物种类和植物特征上的差异

4.3 赖草和沙生苔草利用模式探讨

小结

参考文献

第三部分 群落优势种低温适应机制

第四章 mRNA差异显示PCR分离川草2号老芒麦冷诱导相关基因

摘要

1 引言

2 材料与方法

3 结果

3.1 川草2号老芒麦和黑麦草叶总RNA质量分析

3.2 差异片段的分离及回收

3.3 差异片段的二次扩增情况

3.4 差异片段的第一轮筛选结果

3.5 初步筛选阳性片段的亚克隆及重组质粒提取

3.6 质粒PCR扩增插入片段及片段回收

3.7 第二轮反Northern点印迹筛选结果

3.8 菌落PCR

3.9 阳性差异表达片段及其序列分析

4 讨论

小结

参考文献

第五章 川草2号老芒麦atpA基因的克隆及其调控表达

摘要

1 引言

2 材料与方法

3 结果

3.1 全长基因的获得及序列分析

3.2 开放读码框编码蛋白质的结构和性质分析

3.3 低温胁迫不同时段atpA基因表达水平的RNA印迹结果

4 讨论

小结

参考文献

第四部分 群落优势种对强UV-B辐射的适应机制

第六章 mRNA差异显示PCR分离川草2号老芒麦UV-B辐射敏感相关基因

摘要

1 引言

2 材料与方法

3 结果

3.1 叶片总RNA质量分析

3.2 差异片段的分离及回收

3.3 差异片段的二次扩增情况

3.4 阳性片段的第一轮筛选结果

3.5 初步筛选阳性片段的亚克隆及重组质粒提取

3.6 质粒PCR扩增插入片段及片段回收

3.7 第二轮反Northern点印迹筛选结果

3.8 菌落PCR

3.9 阳性差异表达片段序列及其分析结果

4 讨论

小结

参考文献

第七章 川草2号老芒麦UV-B辐射敏感基因rbcL的克隆及其调控表达

摘要

1 引言

2 材料与方法

3 结果

3.1 全长基因的获得及序列分析

3.2 开放读码框编码蛋白质的结构和性质分析

3.3 增强UV-B辐射后rbcL基因表达分析

4 讨论

小结

参考文献

第五部分 文献综述

第八章 植物耐寒性分子机理研究进展

1 膜脂与植物耐冷性的关系

2 酶系统与植物耐寒性

3 低温逆境信号转导

3.1 ABA与梢物低温信号传导

3.2 Ca2+与低温胁迫信号传导

3.3 蛋白激酶途径在低温信号传导中的作用

3.4 信号转导的其它可能途径

4 低温诱导植物基因表达和蛋白的合成

4.1 植物诱导基因的表达调控

4.1.1 基因表达的转录调控

4.1.2 基因表达的转录后调节

4.2 低温诱导蛋白

4.2.1 脱水蛋白

4.2.2 热稳定蛋白和热激蛋白

4.2.3 抗冻蛋白

4.2.3.1 抗冻蛋白的功能特性

4.2.3.2 抗冻蛋白的抗冻机制

4.2.3.3 植物抗冻蛋白

5 研究展望

致谢

在读期间发表及待发表论文情况

声明

发布时间: 2005-10-08

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