低温胁迫下两种桉树的生理响应特征及转录表达差异研究

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1、分类号：单位代码：密级学号：博士学位论文低温胁迫下两种桉树的生理响应特征及转录表达差异研究研究生：刘奕清指导教师：高俊平教授申请学位门类级别：农学博士专业名称：园林植物与观赏园艺研究方向：观赏植物采后与逆境生理所在学院：农学与生物技术学院年月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经注明引用和致谢的内容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名时间二

2、年名月日；丨关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。保密的学位论文在解密后应遂守此协议）学位论文作者签名：时间：年月曰时间：年《月日本研究由重庆森林工程科技支撑重大专项“森林工程现代苗木设施技术与配套产品开发研究”、重庆市教委科技项目“速生桉树耐寒性早期评价体系及其耐寒机理研究（”国家自然科学基金项目“耐

3、寒邓恩桉低温响应的转录因子抗寒分子机理研究（”、重庆市基础与前沿项目“邓恩桉低温响应的转录因子功能鉴定和耐寒机制研究”资助。中文摘要低温是限制棺物自然分布和栽培区带的主要因素之也是世界各国的自然灾害之。因此，研究低温胁迫对棺物的伤害作用及其机理、探索棺物抗冷冻机制及其预防措施，仅对于引种栽培具有理论上的指导意义，而且对于发展培育较多品种的抗寒棺物，增加我国寒冷地区植物的生物学产量和经济学产量具有广泛的应用价值。本研究选择我国栽培面积较广的尾巨桉和邓恩桉为实验材料，通过田间栽培驯化，利用生物化学手段和转录测定及技术，从田间表现、室内测试的角度对两种桉树响应低温胁迫的生理生化和转录机制进行了较

4、为深入的研究，研究结果如下：研究发现，在田间尾巨和邓恩桉对低温表现出不同的耐寒适应特性，室内实验低温胁迫“两种桉树的抗氧化酶活性与含量均呈现明显上升趋势，表明抗氧化系统在清除氧自由基、抑制膜脂过氧化方面具有重要作用。实验结果分析表明，在低温下邓恩桉的抗氧化酶、活性高于尾巨桉，含量要低于尾巨桉，这在一定程度上证明邓恩桉具有较强的低温适应性能力。研究发现，尾巨桉和邓恩桉应答低温胁迫的差异基因。利用分别测试分析了冷胁迫（。处理和的顶芽组织耐寒转录组数据，分别获得、，、和，，，对长度为的。种常用的转录组数据组装软件比较分析，结果显示最适合用于桉树转录组数据组装，最终产生了条转录本（为、平均长度为，

5、总容量为。在这些转录本中，条转录本由功能数据库成功注释。去除两个桉树品种基因型的背景差异后，筛选到，个差异表达基因（这些基因可能与特定基因型的分子响应相关。对这些差异基因进行功能聚类分析结果表明”是显著富集的条目。此外，根据注释信息和结构域预测，在差异表达转录本中，鉴定了个编码转录因子的转录本，如和家族成员等，个编码蛋内激酶的转录本，表明上游调控元件参加了冷胁迫的响应。研究发现，邓恩桉响应不同时间冷胁迫的转录组差异。邓恩桉幼苗分别进行°冷处理，以及，并进行转录组测序，共获得条转录本（平均长度为值为容量为的桉树转录组数据库。用软件对桉树总转录组的条转录本进行功能注释，条转录本（的获得注释信息

6、。不同处理时间邓恩桉树转录组差界分析结果表明，在、、、、、、、、个比较数据组差异表达基因数目分别为、，、、、，、、同时，研究发现，随着冷胁迫处理时间的延长，越来越多的基因参与到了冷胁迫响应过程中，且上调基因的比例逐渐增加，说明这些基因可能与邓恩桉的耐冷机制相关。差异基因富集分析显不，差异基显著富集在‘’和‘’两个条目。此外，研究还发现了条编码转录因子和条涉及蛋白激酶的转录本在冷胁迫的过程中出现了显著性的差异表达。本研究构建了邓恩桉与冷胁迫相关的较为完整的转录组数据库，该数据库将为后续的基因克隆及其功能研究提供宝贵的资源，也将为桉树耐寒机理、遗传改良提供分子生物学信息。关键词：桉树，转录组，

7、基因注释；富集；差异表达，转录因子，蛋白激酶AbstractNaturaldistributionandcultivatedareasofEucalyptuswerelimitedbylowtemperaturestresswhichisoneofthenaturaldisastersinalloftheworld.Therefore,studiesonresponsemechanismsofplantstolow-te