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《黑龙江八一农垦大学》 2018年
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福禄考属植物引种黑龙江的抗寒性评价及其对低温胁迫的响应机制

曲彦婷  
【摘要】:福禄考属植物因其耐寒冷、花色丰富、花期长、观赏价值高等特性,被世界各地广为栽培,亦是寒冷地区园林绿化、彩化的重要花卉种类。目前国内对福禄考属植物的研究较少,抗寒相关功能基因的研究还未见报道。本文以锥花福禄考(Phlox paniculata L.)和丛生福禄考(Phlox subulata L.)为实验材料,在筛选到可正常越冬的福禄考品种的基础上,分析评价其观赏特性;采用低温胁迫的方法,胁迫温度为20℃(CK)、10℃、0℃、-10℃、-20℃,探讨低温胁迫对抗逆理化指标的影响,并对供试福禄考开展抗寒性评价,同时进行低温胁迫下转录组测序,探究基因表达的响应,挖掘抗寒相关基因,为研究福禄考属植物的抗寒机理及其在寒冷地区的应用奠定基础。主要研究结果如下:1.引进国内外22个福禄考品种,在哈尔滨进行引种栽培试验,筛选出14个品种可在哈尔滨露地越冬,其中7个锥花福禄考品种,7个丛生福禄考品种。根据其表型特征、观赏性评价及实践应用,总结得出,丛生福禄考匍匐生长、花期早、耐寒性强,适于应用在早春山体、坡地、模纹等花海景观中;锥花福禄考花期长、花序大、花色丰富,适于应用在夏秋季公园、道路、花境景观中;两类福禄考优化配置可形成三季景观,为北方福禄考园林应用、景观设计等提供参考依据。2.低温胁迫下测定了与抗寒相关的理化指标和叶绿素含量,研究结果表明,可越冬的福禄考各品种在不同温度胁迫下,随处理温度下降都呈现出规律性变化。随着处理温度下降,叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、Pro含量、MDA含量和SOD活性均先表现升高,叶绿素在10℃时达到峰值,可溶性蛋白含量、Pro含量、MDA含量和SOD活性在0℃时达到峰值,可溶性糖含量在-10℃时达到峰值,峰值过后随处理温度下降都开始下降。抗寒性强的品种‘Sub-05’、‘Sub-Jan-04’的各理化指标在温度下降阶段升高幅度显著高于抗寒性弱的品种,在出现峰值后的温度继续下降阶段,其各生化指标的降低幅度显著低于抗寒性弱的品种,通过相关性及主成分分析表明:这些理化指标与抗寒性密切相关。筛选出抗寒性强的丛生福禄考‘Sub-05’品种开展抗寒基因的研究。3.采用低温处理强抗寒品种‘Sub-05’,然后进行转录组测序,获得了不同温度处理后应激表达的99174个基因序列。与对照温度20℃相比较,4℃处理有8302个基因上调,9898个基因下调;0℃处理,有10638个基因上调,17876个基因下调;-10℃处理,有11021个基因上调,12358个基因下调,说明这些基因在福禄考抵抗低温胁迫中发挥着重要作用。4.从低温胁迫上调基因中,克隆到与抗寒相关的抗氧化酶基因PsSOD和PsPOD、转录因子PsICE1和PsCBF/DREB、冷调控基因Ps COR413pm和PsCOR413im6个基因,并获得了各个基因的序列登录号。低温胁迫下基因表达结果表明,Ps SOD和PsPOD基因表达量、PsCBF/DREB基因表达量随温度的降低明显增大,-10℃时变化最大,达到20℃时对照组的10倍以上。PsCOR413pm和PsCOR413im基因在4℃处理下表达量急剧上调,而在0℃和-10℃处理下表达量略有下降,但仍然明显高于20℃时的对照组,说明克隆获得的目的基因与冷胁迫存在着应答关系。丛生福禄考‘Sub-05’抗寒基因的克隆与表达量分析结果进一步证实上述测序结果的准确性。
【学位授予单位】:黑龙江八一农垦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S681.9

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1 曲彦婷;福禄考属植物引种黑龙江的抗寒性评价及其对低温胁迫的响应机制[D];黑龙江八一农垦大学;2018年
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>黑龙江八一农垦大学
相关作者
>曲彦婷
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