彎刺薔薇抗寒性生理機制及轉(zhuǎn)錄組測序分析.pdf

1、彎刺薔薇(Rosa.beggeriana)是薔薇屬(Rosa)桂味組（Sect.Cinnamomeae）的一個野生種，原產(chǎn)我國新疆天山地區(qū)，具有極強的越冬抗寒性，其抗寒性可以通過與現(xiàn)代月季品種間遠緣雜交遺傳;大花白木香（Rosa fortuneana）是薔薇屬木香組(Sect Banksianae)的一個人工栽培馴化品種，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照材料，通過自然越冬過程和人工模擬低溫馴化處理進行彎刺薔薇

2、抗寒性及相關生理機制的研究，并結(jié)合人工低溫馴化過程中葉片和枝條的轉(zhuǎn)錄組測序分析開展了初步的分子機理研究，主要結(jié)果如下:
　　1、自然越冬過程中，低溫馴化開始于九月下旬平均氣溫低于10℃時，彎刺薔薇葉片馴化能力與大花白木香相當，但枝條馴化能力和越冬抗寒性均遠強于大花白木香。結(jié)合相關生理指標的變化推測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)控下于落葉前運輸至枝條中貯存為淀粉，嚴冬時期將淀粉

3、水解維持滲平衡，同時較高的SOD活性也降低了膜脂過氧化損傷程度。
　　2、人工低溫馴化處理下，與大花白木香相比，彎刺薔薇啟動低水平熱耗散效率，而維持較高的光合作用來制造更多的碳水化合物，并在ABA調(diào)控下運輸?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氧化損傷，獲得了較高的抗寒性。
　　3、彎刺薔薇低溫馴化響應的轉(zhuǎn)錄組測序分析發(fā)現(xiàn)，葉片和枝條中分別有5976(4922)和8854(7584

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