对比根系转录组研究棉花盐胁迫应答及耐受机理

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1、分类号：单位代码：密级学号：博士学位论文对比根系转录组研究棉花盐胁迫应答及耐受机理研究生师恭曜指导教师华金平教授申请学位门类级别农学博士专业名称作物遗传育种学研究方向棉花抗逆功能基因组学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

2、文作者签名：、，务、沒时间：年月丨日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遵守此协议）学位论文作者签名：时间：年月日导师签名身时间：縮略词SaltoverlysensitiveSuppressionsubtractivehybridiza

3、tionTranscriptionfactorTris(hydroxymethyl)aminomethanehydrochloride摘要土壤盐渍化是限制农作物生产的全球性非生物胁迫因素之一，土壤饱和浸提液电导率等于的土壤即为盐渍化土壤（相当于。提髙农作物的耐盐抗旱能力已成为现代农业生产中一个亟待解决的问题。陆地棉、作为全球种植面积最大的纤维作物，在饱和浸提液电导率大于的盐渍化土壤中才开始表现出减产，具有较高的耐盐能力，被视为开发利用盐碱地的“先锋作物”以及研究植物耐盐机制的模式植物。因此，棉花耐盐分子机理的研究受到广泛的重视。本研究选择一个相对敏

4、盐陆地棉材料“中”，构建了其三叶一心期幼苗根系的个全长文库，包括盐胁迫后、和三个时间点的处理文库，以及个对应时间点的对照文库，另加一个时间点对照文库。从个文库中随机挑选约，个克隆进行’端焦磷酸测序，去掉载体接头及低质量序列后共获得，条高质量利用拼接后得到，条，包括个和个。比对最新拼接棉花结果发现条为本研究首次报道，另外，个有同源结果。利用对条进行了注释后，对比分析了三个时间点对照和胁迫文库中的变化，发现盐胁迫后棉花根系激活了一系列应答调控进程，如生长调控、刺激应答、胁迫信号传导以及转录调控等以应答盐胁迫。基于对比对照和胁迫文库间转录因子发现，、、、

5、和五家族转录因子在盐胁迫后显著富集，而况：家族转录因子则在盐胁迫后和显著富集。统计检验发现个盐胁迫应答显著调控基因，主要功能涉及活性氧清除，赤霉素代谢，胁迫应答，水分及其他物质的跨膜转运，信号传导以及转录调控等。荧光定量检测支持了检验的结果，并且在酵母中超表达部分差异应答基因显著提高了酵母的耐盐能力。和的分析结果均表明，以及信号通路积极参与了棉花的盐胁迫应答调控，结合模式植物中与间互作代谢的分析结果，我们提出一个信号互作参与棉花盐胁迫应答的调控模型。通过研究盐胁迫后多个时间点棉花根系的转录组应答调控，首次揭示了棉花盐胁迫动态的应答过程及多信号互作调

6、控的耐盐应答机理，鉴定了一批具有耐盐功能的棉花基因。本实验构建的全长文库及随机测序获得的序列信息为克隆棉花基因提供了便利，并为进一步研究棉花耐盐机制、遗传改良棉花耐盐性提供了基因资源。关键词：陆地棉，盐胁迫，全长文库，耐盐机制，信号互作AbstractSoilsanilizationisoneoftheimportantabioticstressfactorsthatlimitcropproduction.SoilsareclassifiedassalinewhentheECeis4dS/mormore,whichisequivalenttoapp

7、roximately40mMNaCl.Improvingsalttoleranceofcropshasbecomeanurgentbreedingproblem.TheuplandcottonisthemostimportantdomesticatedfiberplantwithhighlysalttolerancetotheECeis7.7dS/m,whichwasrecognizedasa'pioneercrop'forthesalinitysoilutilizationandsuitablemodelplantforsaltstresstol

8、erancestudy,whichhadreceivedwidespreadattentionforthemolecula