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吴屯杨ITS序列分析及盐胁迫生理响应

2020-12-17阅读(839)

吴屯杨ITS序列分析及盐胁迫生理响应

论文摘要

杨树是世界上生长速度最快、分布最广、人工栽植面积最大,也是21世纪满足人类生活需求、改善人类生存环境最有潜力的树种之一。本文对辽西北地区栽培常用的17个杨树品种的内转录间隔区（ITS）序列进行比较分析,通过分析G+C含量、遗传距离、作系统发育树了解其遗传特性及系统发育关系。然后选择抗逆性速生杨树新品种吴屯杨（Populus wutunensis）,研究其在NaCl胁迫下的生理响应,主要分析四种内源激素、叶绿素荧光参数、光合色素等指标。本研究的主要研究结论如下:（1）对17个辽西主要栽植的不同杨属品种的核糖体基因（rDNA）的内转录间隔区ITS序列信息进行比较分析,并构建了其系统发育树。结果表明,所有供试材料ITS全长为594-596bp,G+C含量为64.1%-66.4%,其中ITS1为218-220bp,G+C含量为67.7%-70.2%;ITS2为210-213bp,G+C含量为69.0%-71.7%,其中吴屯杨ITS序列全长为594bp,G+C含量为65.3%。与其他品种相比有变异位点68个,信息位点28个。并且ITS2比ITS1信息位点多,进化速度快,主要变异类型为转换。吴屯杨隶属于青杨组,与其亲缘关系最近的是小黑14号及青山杨。ITS全序列构建的系统树能将不同杨树品种区分,为区分和鉴定杨树品种提供新的分子依据。（2）采用微透析取样技术,研究了不同NaCl浓度0（CK）、100、200、300mmol/L处理对吴屯杨内源激素的影响。结果显示:随着NaCl盐胁迫浓度的增加,内源激素脱落酸（ABA）含量逐渐上升,且在胁迫后第一天达到最大值,随后两周下降并达到相对稳定状态;而其他内源激素赤霉素（GA3）、生长素（IAA）、细胞分裂素（CTK）及IAA/ABA、GA3/ABA比值随着胁迫浓度的增加和胁迫时间的延长均呈下降趋势,且四种激素间的相关性十分显著,其中IAA与GA3,IAA与CTK、GA3和CTK之间呈现出极显著的正相关关系,而ABA的含量与其它3种激素间呈现出极显著的负相关关系。（3）通过对吴屯杨盐胁迫下叶绿素荧光参数和光合色素的测定,可研究盐胁迫对吴屯杨生理的影响。研究表明:随着NaCl胁迫浓度的增加与胁迫时间的延长,叶绿素荧光参数可变荧光（Fv）、可变荧光与最大荧光之比（Fv/Fm）、可变荧光与初始荧光比（Fv/Fo）、PSⅡ电子传递效率（ETR）随着NaCl盐胁迫浓度升高均降低,而初始荧光（Fo）升高,说明NaCl使光系统受到伤害,使得PSⅡ潜在活性、原初光能转换效率降低;叶绿素a和叶绿素总含量随着盐胁迫浓度的升高有增加的趋势,叶绿素b对盐胁迫反应不明显,类胡萝卜素随着盐胁迫浓度的升高先增加后又降低。（4）对三个杨树品种吴屯杨、小胡杨（Populus simonii×P. euphratica）、小美旱杨(Populus simonii×（Populus pyramidalis+Salix matsudana）分别进行NaCl胁迫下叶绿素荧光参数和光合色素含量的测定,研究不同杨树品种对盐胁迫的响应。研究发现三个杨树品种的耐盐性依次是:‘吴屯杨’>‘小胡杨’>‘小美旱杨’。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 1 研究进展
  • 1.1 杨树分子标记研究进展
  • 1.1.1 杨树常用分子标记
  • 1.1.2 内转录间隔区（ITS）分子标记及特征
  • 1.1.3 内转录间隔区（ITS）在植物研究中的应用
  • 1.2 植物的抗盐生理研究
  • 1.2.1 与盐胁迫有关的对植物内源激素
  • 1.2.2 盐胁迫下植物内源激素的响应
  • 1.2.3 微透析法提取植物内源激素
  • 1.2.4 盐胁迫对植物叶绿素荧光参数的影响
  • 2 杨树rDNA 的ITS 序列比较分析
  • 2.1 材料与方法
  • 2.1.1 试验材料
  • 2.1.2 DNA 提取
  • 2.1.3 ITS 序列扩增与检测
  • 2.1.4 ITS 测序与分析
  • 2.2 结果与分析
  • 2.2.1 ITS 序列长度与 G+C 含量分析
  • 2.2.2 ITS 序列的差异和遗传距离分析
  • 2.2.3 ITS 排序及信息位点的分析
  • 2.2.4 系统树的构建与分析
  • 2.3 讨论
  • 3 不同浓度NaCl 胁迫对吴屯杨内源激素的影响
  • 3.1 材料与方法
  • 3.1.1 吴屯杨的扦插与管理
  • 3.1.2 微透析法提取和测定内源激素
  • 3.1.3 数据分析
  • 3.2 结果与分析
  • 3.2.1 不同浓度NaCl 胁迫对吴屯杨植株形态的影响
  • 3.2.2 不同浓度NaCl 胁迫下吴屯杨四种内源激素的变化
  • 3.2.3 NaCl 胁迫对吴屯杨内源激素间比值的影响
  • 3.2.4 NaCl 胁迫下内源激素间相关性分析
  • 3.3 讨论
  • 4 不同浓度NaCl 胁迫对吴屯杨叶绿素荧光参数和光合色素的影响
  • 4.1 材料与方法
  • 4.1.1 吴屯杨的扦插与管理
  • 4.1.2 叶绿素荧光参数的测定
  • 4.1.3 叶片光合色素的测定
  • 4.1.4 数据分析
  • 4.2 结果与分析
  • 4.2.1 不同浓度NaCl 盐胁迫对吴屯杨叶绿素荧光参数的影响
  • 4.2.2 不同浓度NaCl 盐胁迫对吴屯杨光合色素含量的影响
  • 4.3 讨论
  • 5. NaCl 处理对不同杨树品种的影响
  • 5.1 材料与方法
  • 5.1.1 杨树的扦插与管理
  • 5.1.2 叶绿素荧光参数和光合色素的测定
  • 5.1.3 数据分析
  • 5.2 结果与分析
  • 5.2.1 NaCl 处理对3 个杨树品种叶绿素荧光参数的影响
  • 5.2.2 NaCl 处理对3 个杨树品种光合色素的影响
  • 5.3 讨论
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录 A 缩略词表
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
  • 致谢

    • 相关论文文献

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