【摘 要】
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华石斛（Dendrobium sinense）为兰科石斛属多年生的附生植物,是海南特有种。水分是限制附生兰生长繁殖最主要的非生物胁迫。海南岛属于典型的热带季风气候,干湿季节分明,与陆生植物相比,该地区的附生植物大部分时间处于中度的干旱胁迫。华石斛长期生活在干湿交替的环境下进化出其特有的耐旱特性及生存策略。至今,还尚未报道华石斛是如何响应生态环境中的干旱胁迫。本论文首先对其营养价值进行评价;然后对不
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华石斛（Dendrobium sinense）为兰科石斛属多年生的附生植物,是海南特有种。水分是限制附生兰生长繁殖最主要的非生物胁迫。海南岛属于典型的热带季风气候,干湿季节分明,与陆生植物相比,该地区的附生植物大部分时间处于中度的干旱胁迫。华石斛长期生活在干湿交替的环境下进化出其特有的耐旱特性及生存策略。至今,还尚未报道华石斛是如何响应生态环境中的干旱胁迫。本论文首先对其营养价值进行评价;然后对不同梯度相对空气湿度（RH≥95%;45%≤RH≤50%;RH≤5%）处理的华石斛植株测定生理指标;最后运用第三代测序和Illumina测序技术结合代谢组学,探索干旱胁迫下华石斛基因的差异表达和代谢产物的生物量积累,并挖掘华石斛响应干旱胁迫的生物合成途径,为今后华石斛的耐旱性育种和遗传信息的改良提供建议,对野生附生兰科植物的引种驯化和濒危兰科植物保育提供基础研究,为提高药用植物的生物积累提供参考。主要研究结果如下:（1）华石斛营养价值评价本研究检测到华石斛含有17种氨基酸和7种人体必需的氨基酸;并测定其多糖含量为277.85mg/g,分别是霍山石斛、金钗石斛和铁皮石斛含量的1.5、2.5和1.3倍,评价其基本营养价值的隶属函数得分和氨基酸评分分别为26.28%和49.58%。（2）干旱胁迫下华石斛代谢产物的鉴定与筛选本研究检测到856种代谢物和391个差异代谢物（FC≥2 or FC≤0.5,VIP>1）,其中黄酮类、氨基酸及其衍生物、有机物及其衍生物、苯丙素、脂质等物质包含差异代谢物的种类较多;其中DSA vs DSB分组筛选出5个极显著差异的代谢产物（FC>2000,VIP>1.7）分别是乙酰丁香酮（acetosyringone）、4-甲基儿茶酚（4-methylcatechol）、邻苯二酚（pyrocatechol）、芹菜素6-C-己糖基-8-C-己糖基O-己糖苷（6-C-hexosyl-8-C-hexosyl-O-hexoside）和小白菊内酯（parthenolide）;DSA vs DSB分组中极显著差异的代谢产物分别为芹菜素C-己糖基C-戊糖苷（c-hexosyl-apigenin c-pentoside）、乙酰丁香酮（acetosyringone）、厚朴酚（magnolol）、4-甲基儿茶酚（4-methylcatechol）、邻苯二酚（pyrocatechol）、邻苯二酚（catechol）;（3）干旱胁迫下华石斛差异基因的鉴定与筛选本研究结合第三代测序和二代测序技术,共获得18.41G Polymerase Read Bases和72969个unigene;共筛选出641个差异表达基因（DEGs）（|log2FC|≥1和FDR0.8,FDR<0.05）,利用cytoscape软件构建33个极显著差异基因与11个差异代谢产物的共表达网络。此外,本研究共获得5条与干旱胁迫相关的代谢途径径,分别是甘油磷脂代谢（ko0564）、精氨酸和脯氨酸代谢（ko0330）、嘌呤代谢（ko0230）、色氨酸代谢（ko0380）和苯丙素生物合成途径（ko0940）。其中,嘌呤代谢和苯丙素生物合成途径是华石斛响应干旱胁迫的主要代谢通路。
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