ISBN/价格: | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 大花蕙兰‘大凤’×豆瓣兰‘太极圣梅’F1代原球茎和根状茎形成的机理研究/.王晓萌著/.王玉英指导 |
出版发行项: | 2023.5.13 |
载体形态项: | 82页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 园林园艺学院, 学号2020210201 |
提要文摘: | 兰花是世界名花和中国家喻户晓的传统名花,也是云南八大名花之一,在我国有近两千年的栽培历史。项目组前期研究发现大花蕙兰‘大凤’(Cymbidium hybridium ‘Dafeng’)×豆瓣兰‘太极圣梅’(C. serratum var. goeringii ‘Taijishengmei’)杂交种子萌发形成原球茎,原球茎继而生长成为根状茎,或原球茎与根状茎同时出现,但原球茎、根状茎增殖率和分化芽的时间有所差异。因此,本研究以‘大凤’ב太极圣梅’F1代原球茎和根状茎为材料,通过添加不同激素浓度配比研究其原球茎和根状茎增殖和分化效果,筛选其最佳培养条件,测定相关生理指标,观察解剖结构,结合转录组测序和代谢组探究原球茎和根状茎的形成机理,为兰属植物的高效繁育提供理论基础和技术依据。研究结果如下: 1. ‘大凤’ב太极圣梅’F1代根状茎增殖最佳配方为:1/2MS+TDZ1.0mg/L+NAA0.2mg/L+蔗糖30.0g/L+琼脂7.0g/L+香蕉80.0g/L+碳粉0.5g/L,增殖率达到343.33%,根状茎分化最佳配方为:1/2MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.3mg/L+蔗糖30.0g/L+琼脂7.0g/L+香蕉80.0g/L+碳粉0.5g/L,分化率达到83.33%;原球茎增殖最佳配方为:1/2MS+TDZ1.0mg/L+NAA0.2mg/L+蔗糖30.0g/L+琼脂7.0g/L+香蕉80.0g/L+碳粉0.5g/L,增殖率达到160.00%,原球茎分化最佳配方为:1/2MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.4mg/L+蔗糖30.0g/L+琼脂7.0g/L+香蕉80.0g/L+碳粉0.5g/L,分化率为76.00%。以上结果表明表明‘大凤’×豆瓣兰‘太极圣梅’F1代根状茎的增殖、芽分化率均高于原球茎。 2. 以‘大凤’ב太极圣梅’F1代原球茎与根状茎为试材,测定相关生理指标,结果显示:原球茎植物体内合成的可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)、过氧化物酶(POD)产量比根状茎高,而可溶性蛋白(SP)和类黄酮(FLAV)含量两者无明显差异。经解剖观察,原球茎和根状茎外形差异明显,但其解剖结构表明两者均存在不透明的维管束中心,且根状茎所含比例大于原球茎。无论根状茎和原球茎,其内部结构均有根的特征,从内到外依次由表皮、皮层和维管组织构成。 3. 以原球茎为对照,根状茎为处理,转录组分析显示:获得了高质量的14352025条reads,组装成100378条Unigene,55945条非冗余Unigene被注释(55.73%),得到3138条差异基因,1910条为上调表达,1228条为下调表达。以|log2FC|>2,基因表达绝对丰度高(至少在一个样品中的表达量FPKM大于50)为标准,筛选出高差异表达基因80条,原球茎和根状茎不同形态的发生主要与植物激素信号转导、磷脂代谢及磷信号调控、细胞周期及发育调控、脂质转运蛋白、核细胞质转运、类黄酮生物合成、逆境及植物-病原相互作用、过氧化物酶、果糖和甘露糖代谢和类固醇合成等差异基因有关。此外,为了验证转录组测序数据的可靠性,选取11个代表性基因进行QPCR,结果显示7个基因下调表达,4个基因上调表达,与转录组测序数据基本一致,表明转录组结果数据可靠。 4. 以原球茎为对照,根状茎为处理,靶向植物激素代谢组结果显示:获得了12种差异代谢产物,10种物质为生长素类,1种为乙烯类,1种为独脚金内酯类。分别为与生长素相关的代谢产物1-O-吲哚-3-基乙酰基葡萄糖(IAA-Glc)、氧化吲哚乙酸(OxIAA)、吲哚乙酸-甘氨酸(IAA-Gly)、吲哚乙酸-谷氨酸(IAA-Glu)、L-色氨酸(TRP)、吲哚-3-乙酸甲酯(MEIAA)、吲哚-3-甲醛(ICAld)、吲哚-3-甲酸(ICA)、吲哚-3-乙腈(IAN)、吲哚乙酸-天冬氨酸(IAA-Asp),与乙烯相关的代谢产物1-氨基环丙烷羧酸(ACC)和独脚金内酯类激素代谢物5-脱氧独脚金醇(5DS),其中2种代谢物质IAA-Glc和IAA-Gly含量上升,10种代谢物质OxIAA、IAA-Glu、TRP、MEIAA、ICAld、ICA、IAN、IAA-Asp、ACC和5DS含量下降。以上表明原球茎和根状茎不同形态的发生与生长素、乙烯和独脚金内酯植物激素有关。 5. 转录组和代谢组关联分析,根状茎中含量显著上升的差异代谢物为磷脂酰丝氨酸(PS)和2-羟基丁酸酯在甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢通路(ko00260),含量显著下降的差异代谢物阿拉伯糖(LA)在苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸(ko00040);以相关系数>0.8、基因差异倍数|Log2FC|>1和代谢物差异倍数|Log2FC|>0.2为条件,筛选出MEIAA、IAA-Glu、IAA-Gly和TRP 4种差异显著代谢物,与8个差异基因相关,TrpC,PHA2p、DLD和AK,DHD、prao和BPGM及sga。其中上调表达基因3个,预苯酸脱水酶(PHA2p)、丝氨酸-乙醛酸氨基转移酶(sga)和3-脱氢奎尼酸脱水酶(DHD),下调表达基因5个,二氢硫辛酰胺脱氢酶(DLD)、天冬氨酸激酶(AK)、伯胺氧化酶(prao)、2,3-双磷酸甘油酸依赖性磷酸甘油酸变位酶(BPGM)和酸核糖基邻氨基苯甲酸异构酶(TrpC)。以上说明,TrpC下调表达,导致代谢物MEIAA含量下降;DLD和AK下调表达以及PHA2p上调表达,导致代谢物IAA-Glu含量下降;sga上调表达,导致代谢物IAA-Gly的含量上升;prao、BPGM下调表达以及DHD上调表达,导致代谢物TRP含量下降。 6. 根状茎分化原球茎的验证结果显示:以1/2MS+TDZ1.0mg/L+NAA0.2mg/L+蔗糖30.0g/L+琼脂7.0g/L+香蕉80.0g/L+碳粉0.5g/L为基本配方,添加1.0mg/L或1.5mg/L IAA有利于根状茎分化原球茎,分化率为16.00%。以上结果表明,IAA浓度增加促进根状茎分化成原球茎,与转录组和代谢组联合分析结果一致。 综上,‘大凤’ב太极圣梅’F1代根状茎的增殖、芽分化率均高于原球茎;根状茎和原球茎的形态发生与生长素、乙烯和独脚金内酯植物激素高度相关;生长素是影响分化根状茎和原球茎的主要原因。 |
并列题名: | A Study on the Mechanism of Protocorm and Rhizome Formation in Cymbidium hybridum ‘Dafeng’×C. serratum var. goeringii ‘Taijishengmei’ |
题名主题: | 大花蕙兰‘大凤’×豆瓣兰‘太极圣梅’ 原球茎 根状茎 转录组学 代谢组学 学位论文 |
中图分类: | S682.31-533 |
个人名称等同: | 王晓萌 著 |
个人名称次要: | 王玉英 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20240301 |