不同光暗周期之野牛草相连克隆分株间生物节律同步化研究

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1、不同光暗周期之野牛草相连克隆分株间生物节律同步化研究第一章绪论1.1植物生物钟研究进展地球围绕地轴的自转导致了环境的规律性变化。如光照、温度、湿度等都以近24h为基础，具有明显的日变化。生物体对地球物理学的周期性变化在行为和生理机能上产生有节律的反应，这种特性被称为生物钟。生物钟的输出，即生物节律，通常指生物昼夜节律（circadianrhythm），是生物体内存在的与昼夜交替大致同步的生理活动周期性的改变，是生物系统发育过程中不断适应环境进化而形成的具有可遗传性的生理调节机制。生物节律系统的最终功能是使生物产生与周围环境周期近乎同步的24小时的生理和代谢节律(ardis2008)。

2、..第二章野牛草相连克隆分株对不同光暗周期的生理响应2.1实验材料与方法试验于中国林业科学研究院科研温室及林业研究所的光照培养箱中进行。野牛草幼苗来自于一粒种子萌发后产生的无性繁殖群体，保证了所用试验材料基因型完全相同。从中选取长势基本一致的相连克隆分株，移栽于装有基质（草炭土中加入适量鸡粪）的营养钵内（直径为7cm，高度为8cm），相连克隆分株分别种植于两个钵内，中间由节间子相连，在光照培养箱中培养。培养条件为：光照/黑暗=12h/12h，白天和夜晚的温度分别为25℃/20℃，培养箱室内光照强度约为1100lux。每隔两天浇水50mL/钵，保证其正常生长。预培养4周，当相连克隆分株

3、生长和生理状态一致时，进行不同光暗周期处理。2.2结果与分析如图2-2，断开分株中（图2-2A），经过1周的光/暗周期（光照/黑暗=12h/12h）处理后，O分株中MDA含量在24h内呈现近余弦的波形，并在ZT20和ZT20′时达到波峰，分别为，6.715μmol/g和6.117μmol/g，而经过1周的倒置光暗周期（黑暗/光照=12h/12h）处理后，Y分株中MDA含量整体的变化趋势与O分株是相反的，24h内基本上呈现近正弦的波形，并在ZT20和ZT20′时达到波谷，分别为3.893μmol/g和4.577μmol/g；而在相连克隆分

4、株中（图2-2B），姊妹株分别经过相反的光暗周期处理后（即O分株处于光/暗周期，Y分株处于暗/光暗周期），O分株MDA含量变化呈现近余弦的波形，并在ZT16，ZT4′和ZT16′时达到波峰，分别为5.431μmol/g，5.377μmol/g和5.341μmol/g，Y分株MDA含量在24h内的整体变化与O分株趋于基本一致，并在ZT12，ZT4′和ZT16′时达到波峰，分别为5.090μmol/g，5.129μmol/g和4.105μmol/g。.第三章野牛草日节律变化转录组测序及节律基因预测....

5、393.1实验材料与方法......403.1.1实验材料.........403.1.2实验方法.........413.2结果与分析........463.3小结与讨论........64第四章不同光暗周期下野牛草相连分株节律基......664.1野牛草稳定内参基因筛选........674.1.1材料培养.........674.1.2RNA提取和cDNA合成.......684.1.3野牛草内参基因引物设计及扩增效率检测.......704.1.4野牛草内参基因稳定性评价.......714.2野牛草节律基因表达分析........724.3结果与分析........724

6、.4小结与讨论........86第五章结论与讨论....9055.1结论........905.2展望........96第四章不同光暗周期下野牛草相连分株节律基因的表达分析4.1野牛草稳定内参基因筛选野牛草种植于装有草炭土的塑料盆中，在光照培养箱里预培养，培养条件如下：光照/黑暗=16h/8h，湿度约70%，温度分别为25℃/20℃（昼/夜），培养箱室内光照强度约为1100lux。预培养四周后，野牛草幼苗的根用自来水冲洗后，盐胁迫和干旱胁迫分别200mMNaCl溶液和20%PEG6000溶液处理；冷胁迫和热胁迫条件分别设置4℃和42℃处理，分别在0，1，3，6，12，或24h取叶

7、片。为了研究光暗周期的影响，幼苗不做处理，直接转移到16h光照（LD，光照/黑暗=16h/8h）、8h光照（SD，光照/黑暗=8h/16h）、持续光照（24L，光照=24h）和持续黑暗（24D，光照=0h）的条件下，每隔4小时，分别在ZT0，ZT4，ZT8，ZT12，ZT16，和ZT20（从08:00到次日04:00）进行取样。所有的样品液氮速冻后储存在-80℃备用。设置三次重复。.结论(1)野牛草植株活性氧清除系统活性和内源激素含量都具有节律性变化规律，