馬鈴薯耐霜凍能力鑒定以及低溫處理下表達(dá)譜分析.pdf

1、馬鈴薯是重要的糧食、蔬菜和工業(yè)原料兼用作物，我國(guó)是世界馬鈴薯第一大生產(chǎn)國(guó)。但在我國(guó)種植的馬鈴薯容易遭受倒春寒和秋作早霜的凍害，造成產(chǎn)量的下降。Solanum acaule和Solanum demissum均是耐霜凍能力較強(qiáng)的野生種，被認(rèn)為是進(jìn)行馬鈴薯栽培種耐霜凍育種的重要資源。本研究以15份馬鈴薯栽培種(Solanum。tuberosum)和28份野生種S.acaule、S.demissum為材料，對(duì)其霜凍損傷進(jìn)行評(píng)級(jí)，分別選擇出栽培種

2、中耐霜凍能力差以及野生種中耐霜凍能力強(qiáng)的材料。對(duì)選擇出來(lái)的材料進(jìn)行低溫處理后，提取葉片RNA并進(jìn)行高通量測(cè)序，研究不同耐霜凍能力的材料的基因表達(dá)變化。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.對(duì)栽培種材料進(jìn)低溫處理，分別在-1℃、-2℃和-3℃處理12h后，對(duì)馴化以及非馴化的材料霜凍損傷進(jìn)行評(píng)級(jí)，根據(jù)評(píng)級(jí)結(jié)果，栽培種在.3℃處理12h后大面積凍傷或整株死亡，其中栽培種中07HE5h-2耐霜凍能力較強(qiáng)，1090806耐霜凍能力較差。
　

3、　 2.對(duì)野生種S.acaule和S.demissum進(jìn)行低溫處理，以栽培種耐霜凍能力較強(qiáng)的材料07HE5h-2為對(duì)照，分別在-2℃、-3℃和-4℃處理12h后對(duì)馴化以及非馴化的材料霜凍損傷進(jìn)行評(píng)級(jí)，根據(jù)評(píng)級(jí)結(jié)果，大部分野生種在-4℃處理12h后大面積凍傷或整株死亡，其中野生種S.acaule中一個(gè)株系SA-27耐霜凍能力較強(qiáng)。
　　 3.對(duì)SA-27和1090806在4℃馴化處理48h的差異表達(dá)基因做pathway富集分析，

4、認(rèn)為糖類代謝(包括淀粉和糖類代謝、多糖降解以及戊糖與葡糖醛酸轉(zhuǎn)化)、脂類代謝(包括不飽和脂肪酸α-亞麻酸和亞油酸的代謝)、植物激素信號(hào)傳導(dǎo)和苯丙素類合成與1090806和SA-27低溫馴化過(guò)程均相關(guān)。認(rèn)為精氨酸和脯氨酸代謝途徑與SA-27更耐霜凍有關(guān)。
　　 4.對(duì)上述兩個(gè)材料由20℃轉(zhuǎn)入-1℃的差異表達(dá)基因做pathway富集分析，認(rèn)為糖類代謝和脂類代謝與SA-27非馴化耐霜凍能力更強(qiáng)有關(guān)。其中糖代謝包括麥芽糖、棉子糖系列寡糖