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吴屯杨ITS序列分析及盐胁迫生理响应

作　者: 闫艳华
导　师: 侯和胜；姜国斌
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 遗传学
关键词: 吴屯杨 ITS序列分析 NaCl胁迫内源激素微透析叶绿素荧光参数光合色素
分类号: S792.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

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’。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
引言  11-13
1 研究进展  13-25
  1.1 杨树分子标记研究进展  13-16
    1.1.1 杨树常用分子标记  13-14
    1.1.2 内转录间隔区（ITS）分子标记及特征  14-15
    1.1.3 内转录间隔区（ITS）在植物研究中的应用  15-16
  1.2 植物的抗盐生理研究  16-25
    1.2.1 与盐胁迫有关的对植物内源激素  17-20
    1.2.2 盐胁迫下植物内源激素的响应  20-21
    1.2.3 微透析法提取植物内源激素  21-23
    1.2.4 盐胁迫对植物叶绿素荧光参数的影响  23-25
2 杨树rDNA 的ITS 序列比较分析  25-33
  2.1 材料与方法  25-27
    2.1.1 试验材料  25-26
    2.1.2 DNA 提取  26
    2.1.3 ITS 序列扩增与检测  26-27
    2.1.4 ITS 测序与分析  27
  2.2 结果与分析  27-32
    2.2.1 ITS 序列长度与 G+C 含量分析  27-28
    2.2.2 ITS 序列的差异和遗传距离分析  28-29
    2.2.3 ITS 排序及信息位点的分析  29-30
    2.2.4 系统树的构建与分析  30-32
  2.3 讨论  32-33
3 不同浓度NaCl 胁迫对吴屯杨内源激素的影响  33-44
  3.1 材料与方法  33-38
    3.1.1 吴屯杨的扦插与管理  33
    3.1.2 微透析法提取和测定内源激素  33-37
    3.1.3 数据分析  37-38
  3.2 结果与分析  38-42
    3.2.1 不同浓度NaCl 胁迫对吴屯杨植株形态的影响  38
    3.2.2 不同浓度NaCl 胁迫下吴屯杨四种内源激素的变化  38-40
    3.2.3 NaCl 胁迫对吴屯杨内源激素间比值的影响  40-41
    3.2.4 NaCl 胁迫下内源激素间相关性分析  41-42
  3.3 讨论  42-44
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  44-51
  4.1 材料与方法  44-45
    4.1.1 吴屯杨的扦插与管理  44
    4.1.2 叶绿素荧光参数的测定  44
    4.1.3 叶片光合色素的测定  44-45
    4.1.4 数据分析  45
  4.2 结果与分析  45-49
    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  45-47
    4.2.2 不同浓度NaCl 盐胁迫对吴屯杨光合色素含量的影响  47-49
  4.3 讨论  49-51
5. NaCl 处理对不同杨树品种的影响  51-56
  5.1 材料与方法  51
    5.1.1 杨树的扦插与管理  51
    5.1.2 叶绿素荧光参数和光合色素的测定  51
    5.1.3 数据分析  51
  5.2 结果与分析  51-54
    5.2.1 NaCl 处理对3 个杨树品种叶绿素荧光参数的影响  51-53
    5.2.2 NaCl 处理对3 个杨树品种光合色素的影响  53-54
  5.3 讨论  54-56
结论  56-57
参考文献  57-63
附录 A 缩略词表  63-64
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  64-65
致谢  65

吴屯杨ITS序列分析及盐胁迫生理响应

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