少花蒺藜草遗传多样性及萌发、繁殖特性研究

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1、密级：论文编号:中囯农业科学院学位论文少花蒺藜草遗传多样性及萌发、繁殖特性研究StudyonGeneticDiversity,SeedGerminationandReproductionofCenchruspauciflorusBenth硕士研究生：张衍雷指导教师：张国良研究员申请学位类别：理学硕士专业领域名称：生态学培养单位：农业环境与可持续发展研究所中国农业科学院研究生院2015年5月独创性声明本人声明所呈交的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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含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

2、农业科学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我y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。研究生签名：运时间：S年乙月pn关于论文使用授权的声明本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定，即：中国农业科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学院可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。时间6月7円研究生签名:彳七彳；/导师签名:—w—q1时间：1匕年<月¥R中国农业科学院专业学位论文答辩委员会名单表论文题目-----

3、-偏«_:---1-----论文作者张衍雷指导教师张国良学位类别硕士专业领域生态学答辩委员职称单位专业签名农业部环境保护科研杨殿林研宄员土壤学■监测所中国农业科学院农业环境与可朱昌雄研究员农业生态学持续发展研宄所(中国农业科学院农业环境与可农业水资源与钟秀丽研宄员持续发展研宄所环境k魏芸教授北京化工大学理学院分析化学44^中国科学院微生物生物化学与分吴家和副研宄员研宄所子生物学记录人宋振论文答辩时间地点2015-5-28环发所301会议室注：第一位答辩委员为答辩委员会主席密级:论文编号:中国农业科学院学位论文少花蒺藜草遗传多样性及萌发、繁殖特性研究StudyonGeneticD

4、iversity,SeedGerminationandReproductionofCenchruspauciflorusBenth硕士研究生：张衍雷指导教师：张国良研究员申请学位类别：理学硕士专业领域名称：生态学培养单位：农业环境与可持续发展所研究所中国农业科学院研究生院2015年5月Secrecy:No.ChineseAcademyofAgriculturalSciencesDissertationStudyonGeneticDiversity,ReproductionandSeedGerminationofCenchruspauciflorusBenthM.S.Candid

5、ate：YanleiZhangSupervisor：Prof.GuoliangZhangMajor:EcologySpecialty:AgriculturalEcologyMay2015摘要少花蒺藜草（CenchruspauciflorusBenth）入侵东北、内蒙古地区，为当地农业生产及生态环境带来严重破坏，本研究利用分子生物学技术，通过对入侵中国北方两种表型的少花蒺藜草（直立型和匍匐型）ITS、rbcL、trnH-psbA序列进行比较分析，两种蒺藜草均于蒺藜草属C.echinatus相似度99%，我们认为是两个高度近缘种。为了分析少花蒺藜草的传播扩散途径，本研究将东北、内蒙

6、古地区的少花蒺藜草划分成16个居群，用RAPD方法对各居群进行多样性分析。结果表明，入侵东北、内蒙古地区的少花蒺藜草有两个传播主线，即凌海—易县—彰武—通辽市左翼后旗—通辽市左翼中旗；通辽市左翼中旗—开鲁县—奈曼旗—赤峰市敖汉旗。少花蒺藜草具有强大的适应性和生殖潜力的一个原因是其独特的发芽机制：刺苞内的两粒种子在条件适宜时，一粒萌发，另一粒休眠。本研究采用等压标记相对和绝对定量（iTRAQ）来研究萌发和休眠的动态蛋白质组学分析种子发芽的分子机制。共鉴定出1984种蛋白质进行，其中161个具有表达差异，包含102上调和59下调蛋白质。这些蛋白质被分为七个功能类，核糖体蛋白质是主要

7、的群体。iTRAQ检测结果的真实性和准确性分别为通过ELISA和qPCR证实。动态蛋白质组学分析表明，胰岛素信号通路调节核糖体合成和碳水化合物的新陈代谢，促进种子发芽。外源性胰岛素处理种子表明，胰岛素可打破休眠和促进刺苞内的2粒种子一起发芽。胰岛素是通过调节核糖体合成和碳水化合物的新陈代谢的关键分子信号来促进少花蒺藜草种子萌发。少花蒺藜草通过种子繁殖，其种子库构成和特点对其防治有较大影响。本研究系统调查了天然草原及旱作农田两生境中少花蒺藜草种子库动态，并深入研究了施肥、灌溉、刈割及替代种植对