红树植物白骨壤的抗虫及耐盐机制研究
发布时间：2023-02-26 18:29
红树林主要分布在热带亚热带海岸潮间带区域,是红树林生态系统最主要的初级生产者,具有消浪护堤、净化水质以及维持生物多样性等生态服务功能。近年来,我国红树林频繁遭受虫害的威胁,导致大面积红树林死亡,特别是白骨壤林,受灾程度更加严重,而白骨壤响应虫害的防御机制仍不清楚。白骨壤作为红树林生态系统的先锋树种,对高盐环境具有较高的耐受能力,而NO作为植物体内重要的小分子信号物质,在提高植物耐盐能力起着重要的调节作用,但是NO所介导的白骨壤耐盐能力提高的调节机制却知之甚少。此外,白骨壤耐盐能力还体现在叶片的泌盐作用,然而其具体的分子机制亦不清楚。因此本研究针对上述问题进行深入探究,并获得以下结论:1.基于形态学观察初步鉴定为害白骨壤的昆虫为桔潜蛾属,随后通过DNA条形码COI基因进行分子鉴定,白骨壤叶片中的昆虫与桔潜蛾属的Phyllocnistis ampelopsiella之间的自举值为100,因此我们判断侵食白骨壤叶片的昆虫为Phyllocnistis ampelopsiella。为了了解白骨壤对虫害的响应机制,我们提取受虫害的白骨壤叶片的RNA,并进行转录组学分析。通过测序,我们共获得7879...
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 红树林生存现状
1.2 红树林生态系统虫害研究进展
1.2.1 虫害对红树林生态系统的为害现状
1.2.2 植物响应病虫害的研究进展
1.3 红树植物的耐盐机制研究进展
1.3.1 形态特征
1.3.2 渗透调节和离子转运机制
1.3.3 活性氧清除机制
1.3.4 红树植物耐盐的分子调控机制
1.3.5 NO提高植物耐盐能力的研究进展
1.4 组学技术在植物抗逆性研究中的应用
1.4.1 转录组学和蛋白质组学概况
1.4.2 转录组学和蛋白组学在植物抗逆性研究中的应用
1.5 本研究的立题依据、研究内容及意义
1.5.1 立题依据
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 研究意义
第二章 白骨壤叶片应对潜叶蛾取食的转录组学研究
2.1 前言
2.2 材料和方法
2.2.1 叶片样品的采集
2.2.2 昆虫DNA提取及线粒体细胞色素氧化酶I(COI)进化树构建
2.2.3 RNA提取、cDNA文库构建及RNA测序
2.2.4 重头组装和序列注释
2.2.5 基因表达水平分析及差异表达基因的筛选
2.2.6 KEGG富集差异表达基因分析
2.2.7 实时定量PCR验证
2.2.8 数据分析
2.3 结果与分析
2.3.1 昆虫形态观察与COI分子鉴定
2.3.2 测序质量评估及功能注释
2.3.3 DGE分析和KEGG富集分析
2.3.4 其他响应潜叶蛾取食的基因
2.3.5 实时荧光定量PCR结果
2.4 讨论
2.4.1 潜叶蛾取食对白骨壤叶片光合系统和碳代谢的影响
2.4.2 潜叶蛾侵食对白骨壤叶片中JA的合成和信号通路的影响
2.4.3 潜叶蛾侵食对白骨壤叶片中挥发性有机化合物合成的影响
2.4.4 潜叶蛾侵食对白骨壤其他生物学过程的影响
2.5 本章小结
第三章 一氧化氮促进红树植物白骨壤耐盐机制的蛋白组学研究
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.2.1 植物材料的培养与处理
3.2.2 光合作用的测定
3.2.3 蛋白提取及双向电泳
3.2.4 图像分析与质谱鉴定
3.2.5 蛋白功能分类及聚类分析
3.2.6 GO富集及蛋白互作分析
3.2.7 RNA提取及qRT-PCR表达量分析
3.2.8 数据分析
3.3 结果与分析
3.3.1 NO对盐胁迫下白骨壤光合作用的影响
3.3.2 差异表达蛋白的鉴定及分类
3.3.3 蛋白互作(PPI)及GO富集分析
3.3.4 蛋白质丰度及基因转录水平比较分析
3.4 讨论
3.4.1 SNP所释放的NO对白骨壤耐盐能力的影响
3.4.2 NO对高盐胁迫条件下植物光合作用的调控机制
3.4.3 高盐胁迫及NO对初级代谢的影响
3.4.4 盐胁迫及NO对RNA转录和蛋白质合成的调控
3.4.5 盐胁迫及NO对胁迫响应蛋白的影响
3.4.6 NO介导的蛋白修饰
3.4.7 蛋白-蛋白相互作用
3.5 本章小结
第四章 囊泡介导白骨壤叶片表皮细胞泌盐的iTRAQ蛋白组学研究
4.1 前言
4.2 材料与方法
4.2.1 材料培养与处理
4.2.2 盐腺密度统计及透射电子显微镜观察
4.2.3 蛋白的提取与定量
4.2.4 胰酶酶解及TMT标记
4.2.5 HPLC分级与质谱鉴定
4.2.6 蛋白鉴定及功能定位分析
4.2.7 蛋白互作及GO富集分析
4.2.8 数据统计与分析
4.3. 结果与分析
4.3.1 盐腺密度及显微结构观察
4.3.2 质谱鉴定结果与差异表达蛋白的筛选
4.3.3 差异表达蛋白的功能注释与分类
4.3.4 蛋白互作网络的构建及模块分析
4.4 讨论
4.4.1 高盐条件下白骨壤表皮细胞的信号转导
4.4.2 高盐对RNA转录及蛋白合成的影响
4.4.3 碳水化合物代谢在盐胁迫条件下的响应
4.4.4 高盐对细胞壁及次级代谢产物合成的影响
4.4.5 离子转运及囊泡转运相关蛋白对白骨壤泌盐的调控作用
4.4.6 高盐对抗氧化系统及胁迫响应蛋白的影响
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 存在的不足与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
致谢
本文编号：3750672
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 红树林生存现状
1.2 红树林生态系统虫害研究进展
1.2.1 虫害对红树林生态系统的为害现状
1.2.2 植物响应病虫害的研究进展
1.3 红树植物的耐盐机制研究进展
1.3.1 形态特征
1.3.2 渗透调节和离子转运机制
1.3.3 活性氧清除机制
1.3.4 红树植物耐盐的分子调控机制
1.3.5 NO提高植物耐盐能力的研究进展
1.4 组学技术在植物抗逆性研究中的应用
1.4.1 转录组学和蛋白质组学概况
1.4.2 转录组学和蛋白组学在植物抗逆性研究中的应用
1.5 本研究的立题依据、研究内容及意义
1.5.1 立题依据
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 研究意义
第二章 白骨壤叶片应对潜叶蛾取食的转录组学研究
2.1 前言
2.2 材料和方法
2.2.1 叶片样品的采集
2.2.2 昆虫DNA提取及线粒体细胞色素氧化酶I(COI)进化树构建
2.2.3 RNA提取、cDNA文库构建及RNA测序
2.2.4 重头组装和序列注释
2.2.5 基因表达水平分析及差异表达基因的筛选
2.2.6 KEGG富集差异表达基因分析
2.2.7 实时定量PCR验证
2.2.8 数据分析
2.3 结果与分析
2.3.1 昆虫形态观察与COI分子鉴定
2.3.2 测序质量评估及功能注释
2.3.3 DGE分析和KEGG富集分析
2.3.4 其他响应潜叶蛾取食的基因
2.3.5 实时荧光定量PCR结果
2.4 讨论
2.4.1 潜叶蛾取食对白骨壤叶片光合系统和碳代谢的影响
2.4.2 潜叶蛾侵食对白骨壤叶片中JA的合成和信号通路的影响
2.4.3 潜叶蛾侵食对白骨壤叶片中挥发性有机化合物合成的影响
2.4.4 潜叶蛾侵食对白骨壤其他生物学过程的影响
2.5 本章小结
第三章 一氧化氮促进红树植物白骨壤耐盐机制的蛋白组学研究
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.2.1 植物材料的培养与处理
3.2.2 光合作用的测定
3.2.3 蛋白提取及双向电泳
3.2.4 图像分析与质谱鉴定
3.2.5 蛋白功能分类及聚类分析
3.2.6 GO富集及蛋白互作分析
3.2.7 RNA提取及qRT-PCR表达量分析
3.2.8 数据分析
3.3 结果与分析
3.3.1 NO对盐胁迫下白骨壤光合作用的影响
3.3.2 差异表达蛋白的鉴定及分类
3.3.3 蛋白互作(PPI)及GO富集分析
3.3.4 蛋白质丰度及基因转录水平比较分析
3.4 讨论
3.4.1 SNP所释放的NO对白骨壤耐盐能力的影响
3.4.2 NO对高盐胁迫条件下植物光合作用的调控机制
3.4.3 高盐胁迫及NO对初级代谢的影响
3.4.4 盐胁迫及NO对RNA转录和蛋白质合成的调控
3.4.5 盐胁迫及NO对胁迫响应蛋白的影响
3.4.6 NO介导的蛋白修饰
3.4.7 蛋白-蛋白相互作用
3.5 本章小结
第四章 囊泡介导白骨壤叶片表皮细胞泌盐的iTRAQ蛋白组学研究
4.1 前言
4.2 材料与方法
4.2.1 材料培养与处理
4.2.2 盐腺密度统计及透射电子显微镜观察
4.2.3 蛋白的提取与定量
4.2.4 胰酶酶解及TMT标记
4.2.5 HPLC分级与质谱鉴定
4.2.6 蛋白鉴定及功能定位分析
4.2.7 蛋白互作及GO富集分析
4.2.8 数据统计与分析
4.3. 结果与分析
4.3.1 盐腺密度及显微结构观察
4.3.2 质谱鉴定结果与差异表达蛋白的筛选
4.3.3 差异表达蛋白的功能注释与分类
4.3.4 蛋白互作网络的构建及模块分析
4.4 讨论
4.4.1 高盐条件下白骨壤表皮细胞的信号转导
4.4.2 高盐对RNA转录及蛋白合成的影响
4.4.3 碳水化合物代谢在盐胁迫条件下的响应
4.4.4 高盐对细胞壁及次级代谢产物合成的影响
4.4.5 离子转运及囊泡转运相关蛋白对白骨壤泌盐的调控作用
4.4.6 高盐对抗氧化系统及胁迫响应蛋白的影响
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 存在的不足与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
致谢
本文编号：3750672
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