【摘 要】
：
粉葛（Pueraria montana var.thomsonii（Bentham）M.R.Almeida）是豆科葛属的多年生藤本植物,具有耐旱、耐寒的特性,但目前对粉葛抗旱性的研究较少,抗旱机制并不清楚。因此,本试验以1年生粉葛幼苗为试验材料,采用盆栽种植模拟干旱胁迫和复水试验,观察、测定叶片形态结构（叶片气孔、解剖结构）、生理生化指标的变化,对干旱胁迫及复水过程中粉葛根进行转录组测序分析。主要
【基金项目】
：
国家重点研发项目“中药材大品种——葛（葛根、粉葛）的开发”项目一子课题（2017YFC1702901）； 江西省农村农业厅项目江西省葛技术产业体系（JXARS-16）； 江西省重点研发计划项目基于生物功效葛的种质选育及规范化种植技术研究（2019BBG70074）； 江西中医药大学中药学一流学科科
论文部分内容阅读
粉葛（Pueraria montana var.thomsonii（Bentham）M.R.Almeida）是豆科葛属的多年生藤本植物,具有耐旱、耐寒的特性,但目前对粉葛抗旱性的研究较少,抗旱机制并不清楚。因此,本试验以1年生粉葛幼苗为试验材料,采用盆栽种植模拟干旱胁迫和复水试验,观察、测定叶片形态结构（叶片气孔、解剖结构）、生理生化指标的变化,对干旱胁迫及复水过程中粉葛根进行转录组测序分析。主要研究结果如下:（1）随着干旱胁迫程度的加重,粉葛叶片相对含水量逐渐降低,生物量在干旱前期增加,后逐渐降低;叶片出现卷曲、干枯,甚至脱落等现象,并且茎藤枯萎。复水后叶片反绿,生长旺盛,植物形态与对照组无明显差异。（2）正常环境下,粉葛叶片气孔大部分处在开放状态。随着干旱胁迫程度加重,粉葛叶片下表皮气孔密度、开放率均出现先升高后降低的变化趋势,气孔长度、宽度逐渐减小,恢复浇水后,气孔密度、开放率、长度、宽度等逐渐恢复至正常状态,表明粉葛在干旱胁迫时可通过调节气孔数量、大小、开合度来抵抗干旱胁迫造成的缺水环境,复水后可迅速反应,恢复正常。（3）叶片解剖结构对植物响应环境变化有重要意义。随着干旱胁迫程度加重,粉葛叶片叶肉细胞逐渐变小、紧密排列,栅栏组织杂乱疏松排列;上、下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度随胁迫加重逐渐下降,在干旱18天时下降至最低,复水后均迅速上升,恢复正常;栅栏组织与海绵组织厚度比在干旱胁迫及复水条件下与对照组无显著差异变化。（4）在干旱胁迫及复水过程中,粉葛叶片和根的抗氧化酶活性有显著变化,MDA含量变化幅度较小。根中的POD活性、SOD活性、CAT活性均高于叶片中的酶活性,说明粉葛根对水分缺水更敏感。随着干旱胁迫程度加重,根中POD活性、SOD活性持续上升,CAT活性逐渐降低,MDA含量呈现先升高后下降的变化趋势;叶片中POD活性逐渐升高,SOD、CAT活性逐渐降低,MDA含量呈现先降低后上升再降低的变化趋势。复水后,根中的POD、SOD活性持续上升,CAT活性先降低后上升,但未恢复至对照组水平,MDA含量先上升后下降,逐渐恢复至正常状态;叶片中的POD活性持续升高,SOD活性、CAT活性和MDA含量逐渐恢复至对照组水平。（5）对粉葛根的转录组测序分析,共获得195.79 Gb clean data,各样品clean data均达到6.01Gb以上;对原始数据进行质控处理后,共得到1310143772条raw reads,测序错误率在0.027%以下。对得到的raw reads进行组装优化后共得到62981条unigene,平均长度为1246.25 bp,122718条transcript,平均长度为1478.06 bp。将获得的unigene与六大数据库（NR、Swiss-prot,pfam,COG,GO和KEGG数据库）进行比对,共有36255条unigene被注释,占总unigene数的57.56%,在GO数据库中unigene主要被注释到结合、催化活性、细胞过程等term中,在KEGG数据库中unigene主要被注释到碳水化合物代谢、翻译、折叠分类和降解等pathway通路中。（6）通过对差异表达基因（Differential Expression Genes,DEGs）的筛选、分析,探讨与干旱胁迫相关的代谢通路和基因。正常发育的对照组之间和干旱胁迫处理组之间的差异表达基因分析表明干旱胁迫对植物的生长发育影响较大,复水后植株能够迅速反应,恢复至正常对照。对照组与连续干旱12天、18天、复水后6天、12天的差异基因数目分别为3363（1090个上调,2273个下调）、5986（2120个上调、3866个下调）、4690（2486个上调、2204个下调）、5281（1925个上调、3356个下调）个DEGs。在干旱18天的差异表达基因数目最多,说明在此时胁迫对植物的影响最显著,有9条KEGG代谢通路被显著富集,主要包括苯丙烷生物合成、淀粉和蔗糖代谢、类黄酮生物合成、植物激素信号转导、MAPK信号通路-植物、α-亚麻酸代谢、氰基氨基酸代谢和亚油酸代谢途径,且DEGs多为基因上调表达。复水12天,共有19条KEGG pathway代谢通路被显著富集,主要包括淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导、苯丙烷生物合成等途径。说明粉葛在干旱胁迫及复水后采取不同的响应机制应对逆境,形成一个复杂的网络调控,并在复水后能够迅速恢复。发现2个CAT相关基因、2个SOD基因、2个GPX基因,6个POD基因在干旱及复水过程均显著差异表达。共鉴定出426个转录因子与干旱胁迫相关,所属28个转录家族,主要与AP2/ERF、MYB、b HLH等转录家族相关。综上所述,粉葛通过对叶片形态变化、抗氧化活性的改变和转录组测序结果来说明了粉葛在干旱胁迫和复水过程中的动态变化,表明粉葛是通过复杂的调控网络响应胁迫,为更好地了解粉葛抗旱的分子机制奠定基础,为选育优良抗旱品种提供理论依据。
其他文献
天然化合物是创新药物研究的重要源泉。从1981年到2019年,30余年间批准小分子药物达1881个,其中,来自天然产物及其衍生物的占60%以上。值得一提的是,随着研究不断深入,越来越多的证据表明,大多数天然药物或先导化合物实际上是由其共附生的微生物所产生。上世纪五十年代,由于青霉素的发现,引发对陆地微生物持续70多年的集中研究和开发。时至今日,陆地微生物次级代谢产物发现重复率已高达95%。因此,研
目的:探讨生姜挥发油是否通过抑制外源性雌激素双酚A（BPA）环境下的乳腺癌细胞的氧化磷酸化过程,进而引起乳腺癌细胞发生一系列凋亡级联反应,最终起到抗乳腺癌作用。第一部分生姜挥发油抑制BPA引起的乳腺癌细胞增殖作用研究方法:通过体内、体外相结合的方式判断出生姜挥发油对外源性雌激素作用下的乳腺癌是否具有抗肿瘤活性。首先采用MTT法测定生姜挥发油对BPA环境下的乳腺癌细胞活力的影响;接着使用细胞划痕恢复
鸡嘴簕（Caesalpinia sinensis）、大叶云实（Caesalpinia magnifoliolata）属于云实属（Caesalpinia）植物,主要分布于我国广东、广西、云南、贵州等南部和西南部地区。云实属植物具有丰富的卡山烷型二萜,具有广泛的药理活性,包括抗炎、抗氧化、细胞毒活性、抗疟、抗菌。本课题旨在研究鸡嘴簕和大叶云实的化学成分,针对性分离卡山烷二萜类化合物。利用硅胶、Seph
室内电力电气设备的建设与安装是电力系统工业的重要组成部分，需要安装的设备往往质量大、精度高。因此，利用现有的新兴信息和通信技术，构建人机交互平台，对室内电力电气设备和电气系统的安装具有重要意义。针对当前物联网系统迅猛发展的背景，设计了一套基于云在线决策、边缘计算辅助远程数据处理与监控、智能机器现场高精度运行的室内电气设备安装解决方案，解锁了安全避碰和系统通信调度逻辑等关键功能。该系统将极大地填补当
21世纪，各类信息技术深刻影响人类社会的组织方式、交往形式乃至社会结构，并试图形塑全新社会形态。随着机器的微型化、移动化、智能化、嵌入化，人机交互逐渐成为人类生产生活的重要互动形式之一，以人机交互为核心的社会行为也发生了巨大变化。因此，现从交互界面、交互设备、交互模态与交互模式四个方面梳理与分析人机交互的历史进程，并从中把握促进人机交互发展的三大核心驱动力——社会生产需求、技术综合进步与个人社交需
针对气象雷达仿真培训系统丢包率较大、远程人机交互数据传输速率较低的问题，设计多终端联合下的远程人机交互仿真培训系统。通过多传感器终端联合数据采集模块采集并融合数据，依据用户指令、生成控制指令，经由伺服控制模块控制目标物运动轨迹，生成培训训练内容与故障信号。依据故障信号及测试资源，模拟部件故障，测试培训效果。利用人机交互界面呈现培训内容，通过视觉感知设计人机交互界面优化模型，利用遗传算法求解该模型，
目的:本研究是为了探究Fox O3a与RUNX1在软骨分化中的相互作用机制,并以Fox O3a为靶点来初步研究新补骨脂异黄酮对LPS诱导的骨关节炎的治疗作用。方法:1、使用1%胰岛素-转铁蛋白-硒（Insulin-Transferrin-Selenium（ITS））分别刺激ATDC5细胞7、14、21天,建立软骨分化模型,采用阿尔新蓝染色、茜素红染色分别检测蛋白聚糖的合成情况和软骨矿化情况以及采用
民族药起源于少数民族地区,具有鲜明的地域性和民族特色。近年来,党和政府高度重视民族药的发掘整理等工作,现已取得了显著的成果,但整体研究水平依然偏低,发展依旧缓慢。痛风汤散属于传统的藏药,由勒哲（Tinospora sinensis）、诃子（Terminaliachebula Retz）、渣驯膏（Trogopterori faeces）三味藏药组成。“藏药标准”中记载,该散剂用于治疗痛风、关节炎等关
目的:应用蛋白质组学、转录组学技术、体内和体外试验分析黄芩黄连药对（Scutellaria coptis herb couple,SC）对非酒精性脂肪性肝炎（Non-alcoholic steatohepatitis,NASH）相关氧化应激、炎症的影响,进一步研究其作用机制。方法:1.SC在大鼠肝组织水平上的蛋白质组学和转录组学研究。在课题组前期已发表论文的动物实验基础上选取组织样本进行实验,肝脏
偏头痛是一种常见的反复性发作的神经血管性疾病,是被国际公认的最易致残的4种慢性疾病之一。发作时常伴畏光、畏声、面色苍白、恶心呕吐等症状,这无疑给患者的生活、工作、家庭乃至给社会带来了巨大危害。目前,临床试验中显示对治疗偏头痛有效的药物有抗炎类药物,麦角蛋白类制剂、曲坦类药物和降钙素基因相关肽受体拮抗剂等。但其临床应用受到众多副作用的限制,如心血管和胃肠疾病,这促使人们重新思考偏头痛的新治疗策略。近