不同苜蓿品種秋眠級評定及其對越冬率的影響機(jī)理.pdf

1、秋眠性是紫花苜蓿（Medicago sativa L.）（以下簡稱“苜?！保ν砬锷L環(huán)境變化的一種適應(yīng)性反應(yīng)，是實(shí)現(xiàn)越冬、返青等過程的關(guān)鍵基礎(chǔ)，秋眠性已被作為草地栽培與種植區(qū)劃的主要依據(jù)之一。本研究以國外引進(jìn)和國內(nèi)審定登記的苜蓿品種為試驗(yàn)材料，以11個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)秋眠級苜蓿品種為對照材料，按照Teuber等方法對所有供試材料進(jìn)行秋眠級和抗寒指數(shù)的評價(jià)，進(jìn)而闡述秋眠級對建植次年苜蓿生產(chǎn)性能、越冬階段根系性狀及相關(guān)基因表達(dá)的影響，利用二代測序

2、平臺對不同秋眠型苜蓿根系進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序分析，篩選不同秋眠級苜蓿的差異表達(dá)基因，并研究差異基因的表達(dá)模式及可能參與的代謝通路，旨在為揭示苜蓿秋眠性的分子機(jī)理提供理論依據(jù)。主要結(jié)論如下：
　　1.我國審定的苜蓿品種基本上屬于秋眠型，秋眠性較強(qiáng)，其中公農(nóng)2號、公農(nóng)3號、海拉爾苜蓿及龍牧系列苜蓿品種的秋眠級為1級，甘農(nóng)1號的秋眠級為2級。秋眠級對苜蓿建植次年第一茬產(chǎn)量等生產(chǎn)性能無顯著影響，盡管夏季生長階段株高與秋眠級之間沒有關(guān)系，但不同秋

3、眠級苜蓿的莖稈伸長策略顯著不同，節(jié)間長和節(jié)間數(shù)與秋眠級或秋眠類型顯著相關(guān)，高秋眠級（弱秋眠性）苜蓿的節(jié)間長較長，但節(jié)間數(shù)卻隨著秋眠級的增加呈遞減趨勢。
　　2.通過對46個(gè)苜蓿品種（材料）秋眠級與抗寒指數(shù)、越冬率的關(guān)系進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，苜蓿秋眠級與抗寒指數(shù)呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，與越冬率呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，即秋眠性越強(qiáng)，苜蓿的越冬能力越強(qiáng)。不同秋眠級苜蓿的根系性狀表現(xiàn)出對越冬低溫脅迫的差異化響應(yīng)特征，苜蓿主要通過增加根頸直徑和側(cè)根數(shù)來

4、提高其抗寒性，并不取決于根系其他表型性狀的絕對大小。
　　3.在低溫馴化階段，隨著秋眠級的增加，標(biāo)準(zhǔn)秋眠級苜蓿葉綠素含量、凈光合速率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，葉片可溶性糖含量呈現(xiàn)下降的趨勢。越冬期標(biāo)準(zhǔn)品種苜蓿根頸、主根、側(cè)根氨基酸含量隨秋眠級表現(xiàn)一致的變化規(guī)律，隨著苜蓿秋眠性增強(qiáng)，各種氨基酸呈現(xiàn)顯著的增加態(tài)勢。隨著秋眠性的增強(qiáng)，越冬期標(biāo)準(zhǔn)品種苜蓿根頸、主根、側(cè)根抗寒基因cas18、vsp、corF的表達(dá)量呈現(xiàn)顯著的增加趨勢。

5、　　4.應(yīng)用Illumina NextSeq500測序平臺，對秋眠1級和9級的苜蓿根系樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序，共獲得23,470個(gè) Unigene。其中16,190個(gè)Unigene被注釋到一個(gè)或多個(gè)GO條目中，7,696個(gè)Unigene被成功注釋到KEGG蛋白數(shù)據(jù)庫的5條KEGG生化途徑和321個(gè)代謝通路中，18,617個(gè)Unigene被注釋到eggNOG蛋白數(shù)據(jù)庫的25個(gè)功能類別中。經(jīng)差異表達(dá)分析，共檢測到2,326個(gè)差異表達(dá)基因，其中包