橡膠樹抗寒生理特性和cDNA-AFLP分子標記研究.pdf

1、橡膠樹(Heveabrasiliensis)屬大戟科(Euphobiaceae)高大喬木，原產(chǎn)南美洲赤道地區(qū)，是典型的熱帶樹種，所產(chǎn)天然橡膠是重要的戰(zhàn)略物質(zhì)，在國民經(jīng)濟中具有不可替代的作用。半個世紀以來，在廣大科技工作者和天然橡膠生產(chǎn)從業(yè)人員的共同努力下，通過以植膠環(huán)境類型區(qū)劃分、對口配置品種和抗逆(抗風和抗寒)栽培為主要基礎的橡膠樹北移栽培技術(shù)體系的研發(fā)與應用，使我國的天然橡膠生產(chǎn)從無到有，取得了突破性的發(fā)展。目前植膠業(yè)已發(fā)展成為我國

2、熱區(qū)農(nóng)業(yè)的支柱性產(chǎn)業(yè)。雖然橡膠樹在我國北移栽培成功，但我國植膠區(qū)位于北緯18°至24°，是世界植膠區(qū)的最北端，屬于非傳統(tǒng)植膠區(qū)，低溫仍然是限制我國植膠業(yè)發(fā)展的重要因素，因此抗寒性研究必然成為我國橡膠樹育種的主要研究內(nèi)容之一. 本研究對23個橡膠樹無性系材料進行低溫處理后，對其可溶性糖含量、丙二醛含量、電解質(zhì)滲出率等生理參數(shù)進行了測定，并對所選材料用cDNA-AFLP技術(shù)進行差異表達分析。取得的主要研究結(jié)果如下： 1.對橡

3、膠樹23個無性系在常溫和人工模擬寒害下的三種生理參數(shù)變化進行初步分析，發(fā)現(xiàn)寒害脅迫下可溶性糖含量、丙二醛含量、電解滲透率較常溫下有極顯著的增加，部分無性系之間的含量差異達到極顯著。 2.建立了穩(wěn)定的橡膠樹cDNA-AFLP反應體系和銀染方法。 3.通過100多個引物組合擴增篩選，共篩選出12條差異性片段。通過BLASTn和BLASTx比對分析，其中三條片段TDF7-8、TDF5-15、TDF16-10與植物抗逆相關(guān)的基因

4、有較高同源性。其余9條片段在GenBank未比對到高度同源的序列。4.TDF7-8與擬南芥ABC轉(zhuǎn)運蛋白中MRPS亞族同源性高達80％以上。該蛋白存于質(zhì)膜上負責物質(zhì)選擇和跨膜運輸，主要功能在于排除外源物質(zhì)和自身代謝毒素。TDF7-8在寒害脅迫下呈上調(diào)表達，可能對排除橡膠樹在寒害脅迫中產(chǎn)生的毒素有重要作用。 5.TDF5-15與多種植物中3-脫氧-D-阿拉伯庚酮糖-7-磷酸合成酶(DAHPS)有70％的相似性。DHAPS是莽草酸途

5、徑的第一個關(guān)鍵酶，莽草酸途徑生成與植物的抗逆性相關(guān)的次生代謝物如木質(zhì)素、維生素E、紫草素、黃酮類等。TDF5-15片段在寒害脅迫下呈上調(diào)表達，可能對橡膠樹在寒害脅迫下某些抗逆物質(zhì)的合成有調(diào)節(jié)作用。 6.TDF16-10與多種植物的WRKY基因家族有90％的相似性。WRKY基因受傷害、干旱、冷害及高溫等逆境因子誘導表達，在植物受到傷害、干旱、冷害及高溫等非生物逆境脅迫時起著十分重要的調(diào)節(jié)作用。TDF16-10在常溫下不表達，受寒害