南方红豆杉种子层积中形态、生理变化及离体胚培养过程中转录组分析

摘要

以南方红豆杉种子为试验材料，在不同季节的变温：春季（22.1℃/12.7℃）、夏季（32.4℃/23.5℃)、秋季（23.9℃/14.3℃）、冬季（11℃/2.8℃），以及户外条件下层积12个月，研究不同温度层积处理对种子形态及生理的影响；为了解南方红豆杉种子萌发过程基因表达情况，以南方红豆杉种胚为材料，研究不同萌发阶段种胚基因表达差异及激素相关基因的表达，主要研究结果如下：　　（1）南方红豆杉种皮具透水性，种子休眠不是由种皮特征引起，种子成熟时胚尚小，还未完全发育，种子经一段时间的户外层积后萌发，种子休眠类型为简单形态生理休眠。　　（2）南方红豆杉种子经不同温度层积处理（冬季温度除外）12个月后，种胚胚长、E:S（胚长：胚乳长）和裂口率等指标均随层积时间延长不断增加，经过9个月户外自然层积种子胚长、胚率、裂口率达到最大。　　（3）经不同温度层积处理12个月后，种子ABA含量总体呈下降趋势，但GA和IAA含量无明显变化。GA/ABA和IAA/ABA比值在层积过程中增大，户外层积的种子经9个月处理之后GA/ABA及IAA/ABA比值达到最大。　　（4）在不同层积处理下南方红豆杉种子内含贮藏物质含量变化较大，可溶性蛋白含量在层积中增加；可溶性糖含量变化呈“W”型变化，先减少后增加；淀粉与脂肪含量减少。　　（5）分析讨论南方红豆杉种胚解除休眠和萌发过程中基因表达差异，通过测序，共得到78154个Unigenes，种胚萌发不同阶段基因表达存在明显差异，在南方红豆杉种胚萌发过程中，ABA的上游合成基因表达并不活跃，但ABA下游代谢基因表达比较活跃，GA的合成基因表达活跃，说明南方红豆杉种胚萌发与ABA降解、GA的合成相关。

目录

声明

第1章 引 言

1.1 种子休眠研究概况

1.1.1 种子休眠类型

1.1.2 种子休眠原因及解除方法

1.1.3 种子休眠与萌发分子研究

1.2.1 南方红豆杉研究现状

1.2.2 南方红豆杉种子的研究现状

1.3.1 本课题立题依据

1.3.2 研究目的及意义

1.4.1 研究内容

1.4.2 技术路线

第2章 南方红豆杉种子生物学特性

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.2.1 种子的形态特征

2.2.2 种子含水量测定

2.2.3 种子透水性研究

2.2.4 种子生活力的测定

2.2.5 种子发芽测定

2.3 结果分析

2.3.1 种子基本特征

2.3.2 种子透水性

2.3.3 种子生活力及发芽能力

2.4 讨论

第3章 种子层积处理过程中胚大小及激素变化

3.1 实验材料

3.2 实验方法

3.2.1 不同温度层积处理

3.2.2 户外层积处理

3.2.3 南方红豆杉种胚大小测定

3.2.4 内源激素含量测定

3.3 结果分析

3.3.1 不同变温层积处理种胚变化

3.3.2 不同变温层积处理种子激素含量变化

3.3.3 不同变温层积处理种子激素比值变化

3.3.4 户外层积处理对种子激素影响

3.3.5 南方红豆杉胚生长与内源激素相关性分析

3.4 讨论

3.4.1 种子休眠类型

3.4.2 温度对南方红豆杉种子休眠的影响

3.4.3 激素对南方红豆杉种子休眠的影响

第4章 种子层积处理过程中的生理变化

4.1 实验材料

4.2 实验方法

4.2.1 可溶性蛋白含量的测定

4.2.2 碳水化合物的测定

4.2.3 粗脂肪含量的测定

4.3.1 不同变温层积处理种子可溶性蛋白含量的变化

4.3.2 不同变温层积处理种子可溶性糖含量的变化

4.3.3 不同变温层积处理种子淀粉含量的变化

4.3.4 不同变温层积处理种子粗脂肪含量的变化

4.3.5 户外层积处理对种子内含物的影响

4.4 讨论

4.4.1 南方红豆杉种子可溶性蛋白含量变化

4.4.2 南方红豆杉种子可溶性糖与淀粉含量变化

4.4.3 南方红豆杉种子粗脂肪含量变化

第5章 南方红豆杉离体胚培养过程中转录组分析

5.1 实验材料

5.2 实验方法

5.2.1 离体胚的获取

5.2.2 RNA提取与质量检测

5.2.3 测序数据分析

5.3 结果分析

5.3.1 离体胚生长与显微结构变化

5.3.2 RNA质量检测

5.3.3 转录组组装结果

5.3.4 基因功能注释结果

5.3.5 差异表达基因分析

5.3.6 基于转录组对胚萌发过程中ABA和GA分析

5.4 讨论

5.4.1 南方红豆杉种胚离体培养变化

5.4.2 南方红豆杉胚转录组测序与注释

5.4.3 南方红豆杉种胚萌发过程中ABA和GA分析

第6章 结论

参考文献

致谢

在读期间公开发表论文（著）及科研情况