楊樹發(fā)育對環(huán)境溫度升高的響應(yīng)及可變剪接分析.pdf

1、植物的生長速率受遺傳因素及環(huán)境條件的影響，不同植物生長的最適溫度有所不同。許多情況下，環(huán)境溫度升高會(huì)對植物造成熱脅迫并引發(fā)一系列的生理生化響應(yīng)，包括生長發(fā)育遲緩等，但具體機(jī)制目前尚不完全清楚。楊樹作為模式樹種，同其它模式植物一樣，通常實(shí)驗(yàn)條件下的正常溫度為20-25℃。隨著全球變暖的加劇，對樹木的生存和生長提出了非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，闡明樹木對高溫的響應(yīng)及適應(yīng)機(jī)理，藉此篩選并培育出耐高溫的林木品種，以適應(yīng)氣候變暖的趨勢，就顯得極為重要。

2、
　　 為了避免其它環(huán)境因素的影響，我們在人工氣候箱中模擬高溫環(huán)境處理銀腺楊無性系84K(P.alba×P.glandulossa)幼苗。對處理組及對照組植株的表型分析，生理測定，以及莖頂端分生組織（莖頂部到第1節(jié)間）和莖側(cè)生分生組織（第5節(jié)間）分別取樣，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析。
　　 熱處理后，楊樹幼苗生長發(fā)育表現(xiàn)出顯著差異。熱處理3周后，熱處理組植株的株高及莖基徑顯著高于對照。隨著熱處理時(shí)間的延長，熱處理組表現(xiàn)出葉片分化加速

3、的表型。楊樹幼苗在熱處理過程中，不僅上部葉片分化加速，而且幼苗莖頂端分生組織也表現(xiàn)出差異。熱處理后，楊樹幼苗莖頂端葉片表現(xiàn)出更為緊湊的生長狀態(tài)，而對照植株頂端分化出的葉片則較為伸展。推測這可能跟熱處理后楊樹幼苗上部葉片分化加速有關(guān)。此外，熱處理對于楊樹幼苗葉片大小也有影響。熱處理后楊樹幼苗葉片葉肉細(xì)胞變小，葉片上表皮細(xì)胞大小并沒有顯著變化。推測熱處理后楊樹幼苗葉片變小可能是葉片葉肉細(xì)胞大小及葉片細(xì)胞數(shù)目兩因素共同作用的結(jié)果。熱處理后楊樹

4、莖細(xì)胞壁中纖維素及木質(zhì)素含量降低，這與熱處理后纖維素合酶中參與次生壁合成相關(guān)的typeⅡ類纖維素合酶表達(dá)顯著下調(diào)有關(guān)。熱處理后楊樹幼苗葉片的凈光合速率(Pn)顯著高于對照，蒸騰速率(Tr)增強(qiáng)。隨后利用轉(zhuǎn)錄組測序?qū)崽幚砗髼顦淝o頂端分生組織及莖第5節(jié)間的差異表達(dá)基因進(jìn)行了分析，研究發(fā)現(xiàn)一系列相關(guān)基因及轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)發(fā)生了變化。熱處理過程中與激素途徑相關(guān)的差異基因中，與生長素相關(guān)的差異基因數(shù)目最多，推測熱處理后楊樹幼苗的生長發(fā)育變化與生長