论文部分内容阅读
本文以盐地碱蓬(Suaeda salsa L.)为材料,研究了存储前后盐地碱蓬二型性种子活力的变化及可能原因,并且对转录组测序中一些相关差异基因进行了分析。初步探讨盐地碱蓬种子储存及萌发过程中适应盐渍生境的生理机制。结果如下:1.存储对盐度下盐地碱蓬种子萌发(活力)的影响将新采集的和在4oC条件下存储一年后的两种生境盐地碱蓬二型性种子在0和600 mM NaCl条件下进行萌发试验。对于内陆盐地生境盐地碱蓬,无论是新种子还是存储一年的种子,萌发都受到盐度的抑制。然而对潮间带生境盐地碱蓬来说,盐处理对新棕色种子的萌发无影响,却降低了新黑种子和存储一年的二型性种子的萌发。存储增加了内陆盐地生境盐地碱蓬黑色种子的萌发,但是潮间带生境盐地碱蓬则呈现相反的趋势。无论0还是600 mM NaCl处理,存储增加了内陆盐地生境盐地碱蓬黑色种子的总萌发率,对棕色种子的总萌发率没有影响;对于潮间带生境盐地碱蓬来说,存储均降低棕色种子和黑色种子的总萌发率,特别是棕色种子。萌发指数也呈现出与总萌发率相似的趋势。2.存储对盐地碱蓬种子活力相关物质含量的影响存储对过氧化氢(H2O2)含量无显著影响,存储一年种子中超氧化物歧化酶(SOD)活性明显降低。除了潮间带棕色种子储存后超氧阴离子(O2·-)含量明显增加,其它种子中超氧阴离子(O2·-)含量没有明显变化。说明潮间带生境的棕色种子SOD活性降低和O2·-含量增加可能与其种子活力下降有关。两个生境盐地碱蓬中棕色种子种皮浸提液中酚类物质的含量高于黑色种子,存储增加了内陆盐地生境盐地碱蓬棕色种子种皮浸提液中酚类物质的含量,但是在潮间带生境盐地碱蓬中呈现相反趋势;存储一年的种子中IAA、ZR、ABA三种激素的含量都高于新种子,而GA含量和GA/ABA激素比则呈现相反的趋势,在潮间带生境棕色种子中尤为明显。表明存储时盐地碱蓬二型性种子中内源激素(GA和ABA)的变化或比例和酚类物质的含量对于种子活力具有一定的影响。3.盐度下盐地碱蓬二型性种子萌动阶段转录组测序差异基因分析分别以未经处理的内陆盐地生境盐地碱蓬棕色种子和黑色种子作为对照组,300 mM NaCl处理的棕色种子(1h:萌发率为7%)和黑色种子(24h:萌发率为4%)为试验组。测序结果中,黑色种子的处理组与对照组相比,得到4630个差异基因,上调基因为2192个,下调基因为2438个;而棕色种子的对照组和处理组之间只得到18个差异基因,上调基因为7个,下调基因为11个。黑色种子对照组和处理组之间的差异基因中,通过GO、COG基因功能注释,发现大量差异基因与物质的转运和代谢、信号转导等有关。通过KEGG代谢通路分析,494个差异基因被注释到108个代谢通路中,包括与抗盐性相关的一些重要物质的代谢途径。但棕色种子中这些基因相对较少,甚至没有。这可能是因为棕色种子具有较强的耐盐性,能够快速萌发,而黑色种子由于休眠和种皮的限制,在萌发过程中启动一系列相关基因来适应盐渍生境。