彎刺薔薇抗寒性生理機(jī)制及轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析.pdf

1、彎刺薔薇(Rosa.beggeriana)是薔薇屬(Rosa)桂味組（Sect.Cinnamomeae）的一個(gè)野生種，原產(chǎn)我國(guó)新疆天山地區(qū)，具有極強(qiáng)的越冬抗寒性，其抗寒性可以通過(guò)與現(xiàn)代月季品種間遠(yuǎn)緣雜交遺傳;大花白木香（Rosa fortuneana）是薔薇屬木香組(Sect Banksianae)的一個(gè)人工栽培馴化品種，原產(chǎn)于南方杭州地區(qū)，越冬抗寒性很差。本研究以大花白木香為對(duì)照材料，通過(guò)自然越冬過(guò)程和人工模擬低溫馴化處理進(jìn)行彎刺薔薇

2、抗寒性及相關(guān)生理機(jī)制的研究，并結(jié)合人工低溫馴化過(guò)程中葉片和枝條的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析開展了初步的分子機(jī)理研究，主要結(jié)果如下:
　　1、自然越冬過(guò)程中，低溫馴化開始于九月下旬平均氣溫低于10℃時(shí)，彎刺薔薇葉片馴化能力與大花白木香相當(dāng)，但枝條馴化能力和越冬抗寒性均遠(yuǎn)強(qiáng)于大花白木香。結(jié)合相關(guān)生理指標(biāo)的變化推測(cè)彎刺薔薇枝條越冬高抗寒性很可能是由于越冬初期其葉片制造了更多的碳水化合物，并在ABA調(diào)控下于落葉前運(yùn)輸至枝條中貯存為淀粉，嚴(yán)冬時(shí)期將淀粉

3、水解維持滲平衡，同時(shí)較高的SOD活性也降低了膜脂過(guò)氧化損傷程度。
　　2、人工低溫馴化處理下，與大花白木香相比，彎刺薔薇啟動(dòng)低水平熱耗散效率，而維持較高的光合作用來(lái)制造更多的碳水化合物，并在ABA調(diào)控下運(yùn)輸?shù)街l中，與大量積累的脯氨酸一同維持滲透平衡，使彎刺薔薇枝條受到了較低程度的膜脂過(guò)氧化損傷，獲得了較高的抗寒性。
　　3、彎刺薔薇低溫馴化響應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析發(fā)現(xiàn)，葉片和枝條中分別有5976(4922)和8854(7584

4、)個(gè)基因在低溫馴化24h內(nèi)表達(dá)量發(fā)生了顯著變化（并得到了注釋），其中，葉片中3203個(gè)基因上調(diào)表達(dá)，2773個(gè)下調(diào)表達(dá)，枝條中5534個(gè)上調(diào)表達(dá)，3320個(gè)下調(diào)表達(dá)。隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，葉片和枝條中差異表達(dá)基因數(shù)量均呈上升趨勢(shì)，并且枝條中差異表達(dá)和差異上調(diào)表達(dá)基因均多于葉片。差異表達(dá)基因的COG注釋結(jié)果發(fā)現(xiàn)葉片和枝條中均啟動(dòng)了修復(fù)，轉(zhuǎn)錄和信號(hào)傳導(dǎo)響應(yīng)，并且差異表達(dá)基因的KEGG代謝通路富集發(fā)現(xiàn)植物激素信號(hào)傳導(dǎo)、淀粉和蔗糖代謝以及植物病原