枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.）抗寒种质鉴定及其抗寒机制

发布时间：2024-02-26 15:33

　　枇杷(Eriobotryajaponica Lindl.)为原产我国的特色水果,因其风味独特,营养丰富,医疗保健价值高,植株兼具绿化功能,深受广大群众喜爱。白肉枇杷是枇杷中的极品,鲜食品质佳,已被江苏省列为重点发展的应时鲜果之一。枇杷通常秋冬开花,幼果越冬,此时正值一年中气温最低的季节,花果、晚秋梢甚至叶片均会受到冻害的威胁,因此冻害是枇杷栽培北缘地区生产上的瓶颈问题,进行抗寒种质的筛选和抗寒机理的研究具有重要意义。因此本文以白肉枇杷叶片为试材,首先评价了 25份白肉枇杷品种的抗寒性,然后通过生理生化分析、转录组和蛋白质组分析等进一步研究了白肉枇杷抗寒种质的抗寒机理,为揭示枇杷抗寒分子机理和培育抗寒品种提供依据。主要研究结果如下:1.以电导法配合Logistic方程的方法建立了白肉枇杷抗寒性测定体系,并鉴定了25份白肉枇杷资源的抗寒性。结果表明:以不同的处理时间、低温处理下‘白玉’叶片的相对电导率(REC)的变化作曲线,在低温处理8 h以上时,REC随着处理温度的降低而呈“S”形变化,可以利用Logistic方程计算半致死温度(LT50)。25份白肉枇杷LT50检测结果表明‘冠玉’最抗...

【文章页数】：154 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
缩略词
引言
第一章 文献综述
    1 低温对植物的危害
    2 植物抗寒机理
        2.1 植物形态结构对低温的响应
        2.2 植物生理生化对低温的响应
        2.3 植物冷诱导基因的响应
    3. 果树抗寒性鉴定方法
        3.1 电解质渗出率法
        3.2 组织细胞结构观察法
        3.3 生长恢复法
        3.4 生理生化指标测定法
        3.5 综合评价法
    4. 转录组、蛋白质组学及其在植物抗寒中的应用
        4.1 转录组测序
        4.2 转录组学在植物抗寒中的应用
        4.3 蛋白质组学
        4.4 蛋白质组学在植物抗寒中的应用
    5. 枇杷抗寒研究进展
        5.1 冻害影响因素研究
        5.2 抗寒的细胞超微结构研究
        5.3 抗寒生理生化研究
        5.4 抗寒的冰核细菌研究
        5.5 抗寒基因工程研究
    6. 本文的研究目的、意义与主要研究内容
        6.1 目的意义
        6.2 主要研究内容
第二章 白肉枇杷种质资源抗寒性鉴定
    1. 材料与方法
        1.1 试验材料
        1.2 试验方法
        1.3 数据分析
    2. 结果与分析
        2.1 不同低温胁迫下‘白玉’枇杷叶片REC的动态变化
        2.2 不同处理时间对‘白玉’枇杷叶片REC的影响
        2.3 Logistic方程及LT50

        2.4 25个白肉枇杷品种的抗寒性鉴定
    3 讨论
第三章 枇杷对低温胁迫的生理变化
    1. 材料与方法
        1.1 试验材料
        1.2 试验方法
        1.3 数据分析
    2. 结果与分析
        2.1 叶片可溶性蛋白含量在低温胁迫下的变化
        2.2 叶片可溶性糖含量在低温胁迫下的变化
        2.3 叶片MDA含量对低温胁迫的变化
        2.4 叶片Pro含量对低温胁迫的变化
        2.5 叶片花青素含量对低温胁迫的变化
        2.6 叶片PAL活性对低温胁迫的变化
    3. 讨论
第四章 低温胁迫下枇杷叶片转录组分析
    1. 材料与方法
        1.1 试验材料
        1.2 植物材料处理
        1.3 样品的制备、文库构建
        1.4 转录组测序数据的预处理、分析与de novo组装
        1.5 基因功能注释和预测编码蛋白框
        1.6 Unigene表达量及样品相关性分析
        1.7 差异表达基因筛选
        1.8 差异表达基因的GO功能显著性富集分析
        1.9 差异表达基因的Pathway富集性分析
    2. 结果与分析
        2.1 枇杷叶片cDNA分析与测序质量评估
        2.2 De novo拼接
        2.3 枇杷叶片基因序列功能注释与分类
        2.4 预测编码蛋白框
        2.5 样品相关性分析
        2.6 低温胁迫下枇杷叶片的差异表达分析
        2.7 差异表达基因功能分析
    3. 讨论
        3.1 大量基因参与了枇杷叶片冷胁迫反应
        3.2 质膜代谢及基因与冷胁迫
        3.3 信号传导途径及基因与冷胁迫
        3.4 植物昼夜节律途径及基因与冷胁迫
        3.5 植物病原体交互作用途径及基因与冷胁迫
        3.6 次生代谢及基因与冷胁迫
第五章 枇杷抗寒ITRAQ蛋白组及与转录组的联合分析
    1. 材料与方法
        1.1 试验材料
        1.2 植物材料处理
        1.3 蛋白提取
        1.4 酶切和除盐
        1.5 iTRAQ标记和分组
        1.6 LC-MS/MS质谱分析
        1.7 数据和聚类分析
        1.8 蛋白质生物信息学和功能注释
        1.9 蛋白质组学与转录组学的相关性
        1.10 关键基因qRT-PCR的检验
    2. 结果与分析
        2.1 蛋白质鉴定
        2.2 蛋白质定量分析
        2.3 鉴定蛋白质功能注释
        2.4 差异蛋白的富集分析
        2.5 转录组和蛋白组的对比分析
    3. 讨论
        3.1 冷胁迫下枇杷显著差异基因、蛋白共享的基因
        3.2 D-山梨醇-6-磷酸脱氢酶在枇杷抗寒性中的作用
        3.3 冷胁迫下花青素合成酶和相关基因的表达
第六章 枇杷CBF基因的克隆和表达分析
    1. 材料与方法
        1.1 植物材料
        1.2 主要生化试剂、载体和菌株
        1.3 总RNA的提取
        1.4 DNA的消化和cDNA第一链的合成
        1.5 3'RACE扩增
        1.6 5'RACE扩增
        1.7 序列生物信息学分析
        1.8 枇杷EjCBF实时荧光定量PCR
    2 结果与分析
        2.1 总RNA的提取
        2.2 EjCBF基因克隆及生物信息学分析
        2.3 枇杷EjCBF基因4℃低温处理叶片中的时空表达分析
    3 讨论
        3.1 枇杷CBF基因的克隆和序列分析
        3.2 枇杷CBF基因对低温处理的响应
结论
创新点
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间取得的学术成果



本文编号：3911581