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茶树扦插生根过程中主要生化物质变化及POD57基因克隆和表达特征研究

作　者: 陈启文
导　师: 江昌俊
学　校: 安徽农业大学
专　业: 茶学
关键词: 茶树 外源激素 扦插生根 生理生化 POD57 基因克隆 定量PCR
分类号: S571.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


茶树是一种重要的经济作物，目前主要采用短穗扦插方式进行繁殖，扦插苗成活率的高低受内因和外因的影响。内因包括扦插材料和扦插时间；外因包括促根物质、扦插基质、和环境条件等。实验以皖茶91、舒茶早、石佛翠当年生半木质化枝条为材料，研究不同激素处理对扦插成活率的影响；追踪扦插生根过程中生理生化指标的动态变化，分析这些指标与扦插生根的关系；对过氧化物酶基因POD57的分子生物学特性进行研究。旨在为提高茶树扦插成活率提供技术和理论支持。实验结果如下:1．三个品种茶树扦插成活率排序为皖茶91﹥舒茶早﹥石佛翠。外源激素抑制植株生长，促进愈伤组织的生长；激素处理对皖茶91扦插成活率改变不大，舒茶早最适激素使用浓度为IBA200mg/L，石佛翠最佳处理为国光生根粉1000mg/L。2．扦插生根过程中，含水率呈下降→上升趋势，水分含量变化表现出与扦插生根有一定相关性，但不显著；石佛翠含水率最低，扦插成活率也低。可溶性糖含量变化叶片中呈上升趋势，茎中呈上升→下降趋势；茎中淀粉含量皖茶91先上升后下降再上升，舒茶早和石佛翠呈下降→上升趋势；扦插前母叶内的可溶性糖与扦插生根呈正相关。可溶性蛋白呈下降趋势，品种间差异显著，但没有表现出与扦插生根显著的相关性。PPO和IAAO活性也与扦插生根有一定相关性，皖茶91的PPO和IAAO活性在扦插20d内较高，成活率较高，而舒茶早和石佛翠两种酶活性较低，成活率也较低。POD活性与扦插生根呈显著负相关。整个生根期间皖茶91茶多酚含量高于舒茶早和石佛翠，茶多酚含量与扦插生根呈一定的正相关。插穗经激素处理后，短期内叶片和茎的含水率、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、茶多酚含量上升；POD、PPO和IAAO活性下降。三个品种各生理指标除POD以外变化规律相似。3．从茶树全器官转录组文库中筛选出POD57的EST片段，以茶树叶片为试验材料，通过RACE技术克隆得到该基因cDNA全长序列为1273bp，包含一个长为957bp的开放阅读框，编码318个氨基酸，存在一定的内部跨膜结构。组织特异性分析表明，该基因主要在根中表达。4．定量PCR分析生根期间POD57表达量，结果表明皖茶91和舒茶早表达量呈下调→上调的趋势，石佛翠表达量呈上调趋势；插穗经激素处理后，0-20d内POD57表达量下降，三个品种均表现出下调→上调的趋势。石佛翠生根各时期表达量均高于皖茶91和舒茶早。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-9
图表清单  9-10
1 文献综述  10-16
  1.1 扦插生根影响因子研究  10-12
    1.1.1 影响茶树扦插生根的内在因素  10-11
    1.1.2 影响茶树扦插生根的外在条件  11-12
  1.2 扦插生根的组织解剖学研究  12-13
  1.3 扦插生根生理生化研究  13-15
    1.3.1 碳水化合物  13
    1.3.2 酶活性  13-14
    1.3.3 内源激素  14
    1.3.4 酚类物质  14-15
  1.4 扦插生根过程基因诱导和表达调控机理研究  15-16
    1.4.1 扦插生根相关基因表达研究  15
    1.4.2 植物基因诱导表达与植物激素的关系  15-16
2 引言  16-18
  2.1 研究目的与意义  16
  2.2 研究内容和技术路线  16-18
    2.2.1 研究内容  16-17
    2.2.2 技术路线  17-18
3 材料与方法  18-29
  3.1 试验材料  18
  3.2 仪器与试剂  18-19
    3.2.1 主要实验仪器  18
    3.2.2 主要试剂  18-19
    3.2.3 引物合成与测序  19
  3.3 试验方法  19-29
    3.3.1 外源激素处理对茶树插穗生根的影响  19-21
    3.3.2 生理生化指标测定  21-23
    3.3.3 茶树 POD57 基因 cDNA 克隆及生根期间表达特征研究  23-29
4 结果与分析  29-47
  4.1 茶树扦插成活率研究  29-32
    4.1.1 大田苗圃扦插  29-31
    4.1.2 温室扦插  31-32
  4.2 扦插生根过程中主要生理生化指标变化  32-39
    4.2.1 含水率变化  32-33
    4.2.2 可溶性糖含量变化  33-34
    4.2.3 淀粉含量变化  34-35
    4.2.4 可溶性蛋白含量变化  35-36
    4.2.5 POD 活性变化  36-37
    4.2.6 PPO 活性变化  37
    4.2.7 IAAO 活性变化  37-38
    4.2.8 茶多酚含量变化  38-39
  4.3 RNA 的提取与质量检测  39
  4.4 POD 57 的全长 CDNA 克隆与序列分析  39-44
    4.4.1 POD 573’-RACE 克隆  39-40
    4.4.2 POD 575’-RACE 克隆  40
    4.4.3 POD57 cDNA 全长验证  40-41
    4.4.4 POD57 编码的氨基酸序列分析  41-44
  4.5 茶树 POD57 的表达特征分析  44-47
    4.5.1 定量 PCR 标准曲线的确定  44-45
    4.5.2 茶树 POD57 组织特异性分析  45
    4.5.3 茶树 POD57 在生根过程中表达量分析  45-47
5 讨论  47-51
  5.1 三个品种茶树扦插生根率比较  47
  5.2 水分与扦插生根的关系  47
  5.3 碳水化合物与扦插生根的关系  47-48
  5.4 蛋白与扦插生根的关系  48
  5.5 酶活性与扦插生根的关系  48-49
    5.5.1 POD 与扦插生根  48
    5.5.2 PPO 与扦插生根  48-49
    5.5.3 IAAO 与扦插生根  49
  5.6 茶多酚与扦插生根的关系  49
  5.7 茶树 P0D57 分子生物学分析  49-50
  5.8 茶树 P0D57 生根期间表达量分析  50-51
6 结论  51-52
参考文献  52-57
附录A 英文缩写词汇表  57-58
致谢  58-59
作者简介  59
硕士期间发表的学术论文清单  59

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 饮料作物 > 茶
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