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牛皮杜鹃对环境变化的响应及基因表达差异的初步研究

于盼盼  
【摘要】:本论文的研究内容主要分为三个部分,第一部分是在前人对牛皮杜鹃遗传多样性研究的基础上,采用了同样的RAPD技术,进一步分析了长白山北坡苔原带小海拔差异牛皮杜鹃居群的遗传多样性,对牛皮杜鹃种群的扩张性分布进行分析。另外,从形态结构角度研究了4个不同海拔条件下的牛皮杜鹃的抗性差异,分析它们对不同海拔高山环境的响应。第三部分是对四个不同海拔条件下牛皮杜鹃应对不同环境基因差异表达的初步研究。 RAPD研究表明:长白山牛皮杜鹃遗传多样性较高,小海拔差异的两个居群遗传亲缘关系很近,未发生遗传分化;苔原带牛皮杜鹃适应性良好;牛皮杜鹃种群的扩张分布是其与恶劣的高山环境相互作用,不断适应的结果。 对牛皮杜鹃叶片的解剖结构观察研究,结果表明:4个不同海拔牛皮杜娟叶片内部结构发生了变化,从低海拔到高海拔,叶片表皮角质层逐渐增厚,栅栏组织及叶片的平均厚度增加。随着海拔的升高,高山环境主要表现为紫外辐射增强以及环境造成植物体内部的生理干旱,这些结构的变化是植物对所处的不同环境长期适应的结果。 利用mRNA差异显示技术,分别对四个不同海拔条件下的牛皮杜鹃叶片材料进行差异分析。对叶片提取总RNA的方法以及差异片段回收方法进行对比摸索,最终共获得了13个差异片段,经纯化、克隆测序,使用BLAST工具将测序结果与GenBank数据库中已录入的序列进行比对,初步得到4个差异片段序列,其中4#片段与拟南芥脂肪酸α-羟化酶1(FAH1)及脂肪酸α-羟化酶2(FAH2)蛋白序列高度同源,分别为94%和96%同源性。分析说明,高山牛皮杜鹃响应环境胁迫时,立即启动保护模式,即大量表达FAH,迅速改变细胞通透性,抑制细胞进入凋亡程序。其他差异片段同源性较低,需待进一步研究。


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