高寒植物对低温和强UV-B辐射胁迫响应的分子机制研究

摘要

针对目前川西北草原面临严重退化甚至沙化的威胁，在川西北高原沙地(丘)进行了植被恢复试验，建立了多种重建模式，对构建群落的分析表明：群落物种多样性随均匀度增加而减小，二者呈极显著负相关；物种多样性随丰富度增加而增加增大，二者呈显著正相关。在所有重建模式中，T10群落(川草2号老芒麦+无芒雀麦+沙生冰草+多花黑麦草)稳定性最强；T13群落(垂穗披碱草+多花黑麦草+紫羊茅+沙生冰草)竞争性最强。在所有供试物种中群落优势度最大的3个种分别是川草2号老芒麦、垂穗披碱草和沙生冰草。　　在人工构建群落内，入侵最强的2个原生种是赖草和沙生苔草，为进一步开展与原生物种相结合的植被复建模式探讨，进行了赖草和沙生苔草克隆生长特性研究。　　为进一步揭示赖草和沙生苔草在拓展新生境时对克隆整合效应的依赖性质和依赖程度，进行了以切断根茎为处理的试验。在进行了人工建植群落入侵种分析之后，进行了非生物关键生态因子影响实验。在影响植被分布与组成的水分、温度、光照3大生态因子中，对于川西北高原重要制约因子是低温和强UV-B辐射，因此进行了相应实验。在研究川西北代表性植物川草2号老芒麦和作为对照的耐低温模式植物黑麦草在低温逆境下基因表达差异时发现，二者均有编码ATPase基因参与低温逆境代谢，通过5′RACE获得川草2号老芒麦全长atpA基因，并对其低温表达进行分析。　　在青藏高原上空臭氧谷不断加深，UV-B辐射不断增强的背景下，进行了川草2号老芒麦在增强UV-B辐射下基因表达差异分析，分离到了与磷脂酰丝氨酸脱羧酶基因、反转录转座子基因有同源性的基因片段，预示其可能与UV-B辐射信号转导，基因突变有关。同时还分离到了受UV-B辐射抑制的rbcL基因片段，通过5′RACE克隆川草2号老芒麦全长rbcL基因及其在增强UV-B辐射下的表达进行分析。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图片目录,表格目录

第一部分人工群落构建及群落适合度评价

第一章人工群落构建及群落适合度评价

摘要

1引言

2材料与方法

3结果与分析

4讨论

小结

参考文献

第二部分群落入侵种适应机制

第二章赖草和沙生苔草克隆生长特性研究

摘要

1引言

2材料与方法

3结果与分析

4 讨论

小结

参考文献

第三章赖草和沙生苔草克隆整合特性及其利用模式探讨

摘要

1引言

2试验地点与方法

3结果与分析

4讨论

小结

参考文献

第三部分群落优势种低温适应机制

第四章mRNA差异显示PCR分离川草2号老芒麦（Elymus sibiricus L）冷诱导相关基因

摘要

1引言

2材料与方法

3结果

4 讨论

小结

参考文献

第五章川草2号老芒麦（Elymus sibiricus L）atpA基因的克隆及其调控表达

摘要

1引言

2材料与方法

3结果

4讨论

小结

参考文献

第四部分群落优势种对强UV-B辐射的适应机制

第六章mRNA差异显示PCR分离川草2号老芒麦（Elymus sibiricus L）UV-B辐射敏感相关基因

摘要

1引言

2材料与方法

3结果

4讨论

小结

参考文献

第七章川草2号老芒麦（Elymus sibiricus L）UV-B辐射敏感基因rbcL的克隆及其调控表达

摘要

1引言

2材料与方法

3结果

4讨论

小结

参考文献

第五部分文献综述

第八章植物耐寒性分子机理研究进展

1膜脂与植物耐冷性的关系

2酶系统与植物耐寒性

3低温逆境信号转导

4低温诱导植物基因表达和蛋白的合成

5研究展望

参考文献

致谢

在读期间发表及待发表论文情况

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