【摘 要】
：
油茶是我国南方特有木本油料树种,其经济价值高、适应性强、用处广,综合开发利用价值大。国家积极发展油茶产业,对保障粮油安全,缓解耕地压力,提高农民收入等具有重大意义。提高油茶产量与质量已成为当前迫切需要解决的关键科学问题之一,光合效率决定其产量和质量的形成。因此,阐明油茶光合产物分配、调运和储存特征,研究差异性因子,并筛选关键基因及功能,具有重要科学价值和理论意义。本文以岑软3号和湘林210两个国家
【基金项目】
：
国家重点研发计划:“木本油料重要性状形成与调控（2018YFD1000603）”,“油茶生态经济型品种筛选及配套栽培技术（2019YFD1001602）”； 广东省林业科技创新项目“广东适生油茶品种区域化试验与评价（2018KJCX008）”；
论文部分内容阅读
油茶是我国南方特有木本油料树种,其经济价值高、适应性强、用处广,综合开发利用价值大。国家积极发展油茶产业,对保障粮油安全,缓解耕地压力,提高农民收入等具有重大意义。提高油茶产量与质量已成为当前迫切需要解决的关键科学问题之一,光合效率决定其产量和质量的形成。因此,阐明油茶光合产物分配、调运和储存特征,研究差异性因子,并筛选关键基因及功能,具有重要科学价值和理论意义。本文以岑软3号和湘林210两个国家审定油茶良种为研究对象,采用13C同位素标记方法,测定阐明其光合产物积累与分配特征;采用转录组测序技术获得蔗糖转运蛋白基因并验证其功能,诠释调控光合产物积累分配及运输机制,可为油茶源库调节提供理论基础,并为油茶产量及质量提升提供技术支持。主要研究成果如下:（1）光合参数特征:湘林210的光饱和点（LSP）为275.02μmol·m-2·s-1;岑软3号为263.20μmol·m-2·s-1。湘林210的光补偿点（LCP）为29.11μmol·m-2·s-1;岑软3号为26.51μmol·m-2·s-1。湘林210的最大净光合速率(Pnmax)为10.80μmol·m-2·s-1;岑软3号为14.09μmol·m-2·s-1。对岑软3号和湘林210在各时期的最大净光合速率进行测定,在整个果实发育期间,最大净光合速率呈现先上升后下降的趋势。两品种的最大值均在7月达到,分别为10.08μmol·m-2·s-1、14.09μmol·m-2·s-1;最低值出现6月,分别为6.57μmol·m-2·s-1、6.22μmol·m-2·s-1。（2）同化物转运特征:在6月进行13C饲喂后,随着时间的推移,岑软3号叶片丰度逐渐下降,48 h达到最小值（1.0794%）;枝条丰度逐渐上升,72 h达到最大值（1.0914%）;果实丰度与枝条丰度的转运特征基本一致,72 h时达到最大值（1.0823%）;湘林210叶片与枝条丰度呈先上升后下降,而果实丰度呈缓慢上升,于72 h时达到最大值（1.0866%）。（3）同化物积累特征:在6月、7月、9月、10月进行13C饲喂并采样,随着果实发育进程,岑软3号叶片丰度逐渐增加,10月达到最大值;湘林210叶片丰度于9月达到最大值,10月丰度略有下降;岑软3号枝条丰度呈先下降后上升,9月达到最小值（1.0818%）,湘林210与岑软3号的枝条丰度积累特征基本一致,但于7月达到最小值（1.0824%）;岑软3号与湘林210的果实丰度积累特征也基本相似,均先上升后下降再微上升,两个品种最小值均出现在6月,分别为1.0823%和1.0866%;最大值均出现在7月,分别为1.0892%和1.0909%。（4）可溶性糖含量变化特征:岑软3号和湘林210的叶片可溶性糖含量变化均呈先上升后下降,最后趋于平缓,且均在7月达到最大值;果实可溶性糖含量变化呈先上升后下降再微上升,也在7月达到最大值。（5）转录组基因组装及功能诠释:通过对岑软3号和湘林210的转录组测序,共获得54,217条unigene序列,样本进行相关性检验后,生物学重复内的相关性大多数可达到0.8以上;利用多个公共数据库对每条unigene序列进行比对后,共有43,998条unigene序列能和公共数据库中的已知基因匹配,占所有非冗余基因的81.15%。在COG数据库中进行比对,共有18,600条unigene与COG数据库中的基因具有同源性,根据其功能可以分为25个类别;在与GO数据库进行比对后,共获得138,546条GO功能注释,可分为3大类50亚类;在KEGG数据库比对中,有16,798条unigene参与了130个已知的代谢或者信号通路。（6）差异表达基因筛选:通过分析岑软3号和湘林210在不同时期的差异表达基因,6月与7月、9月和10月的差异表达基因数量巨大,岑软3号中最多达11,182条,湘林210中最多达到1,1179条;而7月、9月、10月之间的差异表达基因相对较少,岑软3号中最少的为152条,湘林210中最少的为269条。随着果实发育进程,淀粉合成酶、果糖激酶、蔗糖合成酶等相关基因均出现上调,而淀粉酶、磷酸化酶等则出现下调。脂肪合成是通过淀粉代谢进行转化的,且在9月以后,油茶果实主要是进行油脂转化,因此,相关酶基因的上调与下调与果实发育进程相符。通过进一步分析筛选,共获得7个与蔗糖转运蛋白相关的基因,分别是SUC1-like、SUC2-1、SUC2-2、SUC2-3、SUC2-4、SUC2-like和SUC4。
其他文献
植物细胞壁由于拥有独特的结构,在植物生长发育和生物质资源的探索上具有极其重要的意义。随着细胞壁相关组分的合成和调控通路研究的逐渐深入,其研究与利用价值成为植物学相关领域的研究热点,其对育种和生产上的影响也越来越大。水稻拥有大量的秸秆资源,目前育种和基因编辑技术的不断成熟有助于获得不影响产量又能秸秆高效利用的植物品种,值得进一步深入研究和探讨。本文选择筛选水稻细胞壁组分改良的品系为农业生产和生物质资
吡喹酮是一种用于治疗人和动物绦虫及吸虫感染的抗寄生虫药物。目前,只有日本制定了吡喹酮在水产品中的最大残留限量（Maximum Residue Limit,MRL）。本实验研究了吡喹酮在草鱼体内的药动学及残留消除规律,为制定吡喹酮在水产动物体内的MRL和休药期提供理论依据。研究建立了吡喹酮及其主要代谢物4-羟基吡喹酮在草鱼血浆和肌肉（鱼+皮）中的LC-MS/MS分析方法。吡喹酮、反式-4-羟基吡喹酮
黄梁木（Neolamarckia cadamba）作为速生树种之一,目前有关其速生性的分子机制研究还很少。植物细胞的生长受到细胞壁的限制,扩展蛋白（expansin,EXP）是一种细胞壁生长调节因子,在细胞壁修饰和细胞扩展过程中发挥着重要的作用,与植物的生长发育密切相关。本研究将黄梁木NcEXPA8蛋白与拟南芥26个EXPA蛋白进行系统进化树构建,结果发现NcEXPA8与拟南芥的EXPA蛋白的A亚
木材是地球上重要的可再生资源,其构成要素是次生细胞壁,约占木材总成分的90%-95%以上。次生细胞壁由纤维素、半纤维素和木质素组成,其中半纤维素是仅次于纤维素,与木质素含量相当的主要成分。木聚糖是双子叶植物和大多数单子叶植物中次生壁半纤维素的主要成分,在自然界中分布极广。维管植物的木聚糖分子具有相同的β-（1,4）糖苷键连接的D-Xyl残基组成骨架,骨架结构的修饰则取决于植物组织和物种。现阶段,不
红椿（Toona ciliata）是楝科（Meliaceae）香椿属（Toona）的落叶或半落叶乔木,作为珍贵的用材树种之一,同时也是我国重点保护野生濒危植物,其面临着生境破碎化,乱砍滥伐等导致的衰退现象,对于红椿天然种源的遗传保护是目前研究的重点。本研究通过分子标记及理论模型模拟两种手段对红椿分析我国天然分布区范围内的群体遗传变异。对于分子标记的研究,通过细胞核ITS标记与线粒体标记相结合的方式
黄梁木是华南地区重要的速生用材树种,不仅生长速度快,而且材质细密。快速的次生生长主要依赖于维管形成层的细胞活性,包括形成层细胞增殖和形成层细胞分化。然而,木本植物次生生长与发育调控的分子机制还不清楚,特别是如何精准获取形成层细胞仍然是一道技术难题。因此,在精准捕获木本植物形成层细胞的基础上结合转录组差异表达分析挖掘参与次生生长与发育调控的关键功能基因,可以从分子水平解析木本植物次生生长与发育的调控
团花（Neolamarckia cadamba（Roxb.）Bosser）,又名黄梁木,茜草科（Rubiales）黄梁木属,落叶大乔木。产于广东、广西和云南,国外分布于越南、印尼、马来西亚、缅甸等。因为其生长迅速,纹理通直,结构均匀,是我国南方重要的工业用材树种。本研究以中国地区分布黄梁群群为材料,在对团花种质资源收集整理的基础上,分析各种源种群的遗传多样性、种群间遗传分化及种源遗传谱系进化关系,
楸树（Catalpa bungei）作为我国北方的珍贵用材树种,材质较好且分布范围广泛。现阶段,有关楸树人工林生长规律的研究较少,导致其经营管理过程的科学性不足,同时,尽管楸树人工林培育技术相关研究很多,但是大多只关注某一方面,没有形成系统的培育技术体系。因此,及时开展楸树人工林生长规律及其配套关键培育技术（立地选择、施肥技术、修枝技术等）相关研究具有重要理论价值和实践意义。本研究以河南洛宁楸树人
巨桉人工林在江西赣南具有较强气候适应性和病虫害抗逆性。丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AM真菌）能与巨桉根系形成共生结构,帮助其在不利环境中适应和生长。了解巨桉根系AM真菌群落组成及动态变化规律能够为人工林的可持续经营提供参考。本研究以赣南地区巨桉人工林为研究对象,首先调查了不同林龄巨桉人工林林分生长状况、土壤理化性质、根系AM真菌侵染状况,并利用高通量测序
黄野螟是一种危害极重的食叶害虫,取食我国二级保护植物土沉香（Aquilaria sinensis（Loureiro）Sprenger）,该虫爆发时,数日便可将被害树的叶片吃光,严重影响产量和结香质量。本研究以黄野螟为研究对象,研究其β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶基因的功能,以期为开发环境友好型的生物农药、找寻有潜力的杀虫靶标提供新思路,为土沉香产业的健康发展提供有力支持。β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶（N