細莖柱花草轉錄組測序及耐寒相關基因的克隆與功能研究.pdf

1、分類號：Q786密級：博士學位論文細莖柱花草轉錄組測序及耐寒相關基因的克隆與功能研究柯善文指導教指導教師：解新明教授學院名學院名稱：林學與風景園林學院專業(yè)名專業(yè)名稱：草學答辯委員會主席：答辯委員會主席：張建國教授中國廣州2016年6月I摘要柱花草（Stylosanthesspp.）原產于美洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)，最適宜的生長緯度在北緯30至南緯30之間，是一類在全球熱帶地區(qū)栽培種植面積最大且應用最為廣泛的優(yōu)良熱帶豆科牧草，可用于動物的青飼

2、料、干草粉生產、水土保持和放牧等。柱花草的生長習性為喜溫多濕，可在干旱和低肥力地區(qū)生長，耐貧瘠，耐低磷，耐熱，耐酸性廋土，抗蟲害，但不耐低溫，低溫是限制柱花草向高緯度推廣的重要限制因子。本研究在柱花草的育種改良過程中，從細莖柱花草（S.guianensisvar.intermedia）中獲得一個較為抗寒的新品系“891”，利用新一代Illumina測序技術對該柱花草抗寒新品系在低溫（4℃）和適溫（28℃）環(huán)境下的轉錄組進行測序，在轉錄組

3、測序的基礎上，對柱花草SgNAC1、SgNAC2和SgGH3基因進行克隆及功能分析，主要研究結果如下：（1）對細莖柱花草抗寒新品系891和圭亞那柱花草TPRC20011同時進行低溫（4℃）處理0h、24h和48h，測定不同低溫處理時期葉片的各項生理指標，結果表明，低溫處理0h時，二者的各項生理指標差異不大，但低溫處理48h后，TPRC20011的相對電導率和丙二醛含量分別是891的2.10與1.57倍，而891的脯氨酸、可溶性糖和可溶性

4、蛋白等可溶性滲透調節(jié)物質的含量分別達到TPRC20011的1.45、1.24和1.28倍。說明891對低溫的抵御能力強于TPRC20011，對低溫具有一定的抗性。（2）對轉錄組測序獲得的序列進行過濾、拼接、組裝和注釋，從對照組（CK）和低溫處理組（LT）中分別獲得89868386和91942130條高質量reads，可拼接出222717條長度在201~12267nt之間的contig，這些contig進一步組裝成83873個unigen

5、es。注釋結果表明，有107349、63990和53797個contig可分別注釋到NR、SwissProt和KEGG數(shù)據(jù)庫，序列相似匹配度最高的物種為大豆（Glycinemax）。GO分類可將42.90%的contig歸入到3個功能類別的54個功能組，COG功能分類將25.57%的contig分為24個功能體系，此外，KEGG將21.50%的contig歸入到238條pathway。低溫脅迫和適溫條件下，顯著差異表達的unigenes